© Foto: Österreichische Energieagentur (Anlage: Hall AG)

Erneuerbare Wärmeversorgung in Betrieben

Prozesswärme in Industriebetrieben

Wärmeversorgung zukunftsfähig gestalten.

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Erneuerbare Wärmeversorgung in Betrieben

Viele Unternehmen stehen vor der Aufgabe, ihre Wärmeversorgung zukunftsfähig zu gestalten. Aktuell wird die benötigte Wärme in vielen Betrieben noch mit Erdgas erzeugt, doch der Wandel hin zu erneuerbaren Energien gewinnt an Bedeutung. Um fossile Energieträger zu ersetzen, ist ein breites Spektrum an erneuerbaren Energiequellen und Technologien erforderlich. Dabei spielen Faktoren wie die Verfügbarkeit nachhaltiger Brennstoffe, Wirtschaftlichkeit und technische Umsetzbarkeit eine zentrale Rolle.

Besonders in Produktionsbetrieben gestaltet sich die Umstellung oft komplex. Unterschiedliche Anforderungen an Temperaturniveaus und die Nutzung von Abwärme machen maßgeschneiderte Lösungen notwendig. Ein sorgfältiger Standort-Check und eine individuelle Beratung – etwa in Form eines Energieaudits – sind daher unverzichtbar. Der klimaaktiv-Leitfaden „Empfehlungen für erneuerbare Wärmesysteme“ bietet Betrieben wertvolle Orientierungshilfen und zeigt passende Technologien und Einsatzmöglichkeiten auf. Zudem stellt das klimaaktiv-Programm Informationen zu Weiterbildungen bereit, um Unternehmen optimal auf den Umstieg vorzubereiten.

Erneuerbare Wärmesysteme für Prozesswärme in Industriebetrieben

Der Energiebedarf für Prozesswärme macht in Industriebetrieben bis zu zwei Drittel des gesamten Energieverbrauchs aus. Die Umstellung auf erneuerbare Wärmesysteme stellt daher einen entscheidenden Hebel zur Reduktion von CO₂-Emissionen dar und leistet einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele.

Industrielle Prozesse erfordern unterschiedliche Temperaturniveaus – je nach Branche und Anwendung. Die folgende Abbildung gibt einen Überblick über typische Prozesstemperaturen in verschiedenen Industriezweigen und unterscheidet dabei zwischen Nieder- und Hochtemperaturprozessen.

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Industrielle Prozesse Temperaturbereiche

Trocknungsprozesse

40–160 °C

Lebensmittelverarbeitung

60–230 °C

Textilverarbeitung

60–230 °C 60–240 °C

Polymerherstellung

150–280 °C

Metallverarbeitung

450–1.500 °C

Zementherstellung

600–1.500 °C

Glasherstellung

700–1.500 °C

Stahlherstellung

700–1.500 °C

Die Auswahl eines geeigneten Wärmeerzeugungssystems hängt von der jeweiligen Prozesstemperatur sowie von den Anforderungen an die Wärmeübertragung ab. In der folgenden Abbildung werden Wärmetechnologien nach ihrer Hauptenergiequelle geordnet sowie die empfohlenen Temperaturen dargestellt.

Im Niedertemperaturbereich (bis 200 °C) erfolgt die Wärmeübertragung entweder über wasserbasierte Systeme – wie Warmwasser, Heißwasser oder Prozessdampf – oder über Luft.

Im Hochtemperaturbereich (ab 200 °C) kommt bevorzugt Thermoöl zum Einsatz, da es gegenüber Wasser bessere Wärmeübertragungseigenschaften bietet. Alternativ können auch verschiedene Brennstoffe direkt thermisch verwertet werden, um Prozesswärme über 200 °C zu erzeugen. 

 

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Hauptenergiequelle Wärmesysteme Empfohlene Prozesszufuhrtemperatur Wärmeträger

Umgebungswärme

Tiefengeothermische Anlage  

40–130 °C

Wasser

Abwärme

Direkte Abwärmenutzung

40–200 °C

Wasser

Abwärme

Direkte Abwärmenutzung

200-400 °C

Thermoöl

Abwärme

Direkte Abwärmenutzung

400–1.200 °C

Luft

Abwärme

Absorptionswärmepumpe

40–90 °C

Wasser

Abwärme

Industriewärmepumpe

40–130 °C

Wasser

Abwärme

Mechanische Brüdenverdichtung

80–190 °C

Wasser

Strom

Elektrokessel

40–200 °C

Wasser

Strom

Elektrodenkessel

110–200 °C

Wasser

Strom

Elektrischer Thermoölkessel

200–400 °C

Thermoöl

Strom

Elektrischer Industrieofen

300–1.500 °C

Direktnutzung

Strom

Erneuerbarer Wasserstoff

1.000–1.500 °C

Direktnutzung/Brenner

Strom

Synthesegas

1.000–1.500 °C

Direktnutzung/Brenner

Bioenergie

Biomassekessel

110–200 °C

Wasser

Bioenergie

Blockheizkraftwerk

110–200 °C

Wasser

Bioenergie

Biogas

200–500 °C

Direktnutzung/Brenner

Bioenergie

Holzgas

200–1.000 °C

Direktnutzung/Brenner

Bioenergie

Biomasse

200–1.000 °C

Direktnutzung

Bioenergie

Biomethan

200–1.500 °C

Direktnutzung/Brenner

Kombination der 

Energieträger

Nahwärme/Fernwärme qualitätsgesichert

40–90 °C

Wasser

Solarenergie

Luftkollektoren

40–60 °C

Luft

Solarenergie

Flachkollektoren

40–100 °C

Wasser

Solarenergie

Vakuumröhrenkollektoren

40–130 °C

Wasser

Information zu den Wärmesystemen für Prozesswärme

  • Zum Zeitpunkt der Erstellung des Leitfadens (2023) standen erneuerbarer Wasserstoff und Synthesegas nicht in ausreichender Menge zur Verfügung.
  • „Qualitätsgesicherte Fernwärme“ wird gemäß Erneuerbare-Wärme-Gesetz (EWG) definiert.

 

Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpe in einem Industriebetrieb © iStock.com/imantsu
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