Prozess-WP

Die Bereitstellung von Prozesswärme zählt zu den größten Herausforderungen für die Dekarbonisierung der österreichischen Industrie. Obwohl in vielen Betrieben bereits Wärmetauscher zur Nutzung von Abwärme eingesetzt werden, bleibt ein erheblicher Teil vorhandener Energiepotenziale ungenutzt. Insbesondere Abwärme auf niedrigem Temperaturniveau wird häufig an die Umgebung abgegeben, obwohl sie mit Hilfe von Wärmepumpen wieder nutzbar gemacht werden könnte.

In den letzten Jahren wurden industrielle Hochtemperatur-Wärmepumpen entwickelt, die heute Temperaturen von deutlich über 100 °C und teilweise bis zu 160 °C bereitstellen können. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Nutzung industrieller Abwärme sowie zur Substitution fossiler Energieträger in Produktionsprozessen. Gleichzeitig bestehen weiterhin Herausforderungen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Prozessintegration und der Bereitstellung hoher Temperaturniveaus für Dampfanwendungen.

Vor diesem Hintergrund untersuchte das Projekt „Prozess-WP“ die technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Potenziale von Prozesswärmepumpen in österreichischen Industrie- und Gewerbebetrieben.

Im Rahmen des Projekts wurden gemeinsam mit österreichischen Unternehmen konkrete Einsatzmöglichkeiten für Prozesswärmepumpen analysiert und bewertet. Ziel war es, jene Prozesse zu identifizieren, bei denen Wärmepumpen bereits heute einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten können.

Neben der technischen Analyse wurden die Wirtschaftlichkeit, die ökologischen Auswirkungen sowie die Perspektive potenzieller Anwender betrachtet. Ergänzend wurden Interviews mit Industrieunternehmen durchgeführt, um Chancen, Risiken und Markthemmnisse zu identifizieren und daraus Handlungsempfehlungen für Politik, Energieversorger, Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen abzuleiten.

Fallstudien in unterschiedlichen Branchen

Im Projekt wurden mehrere Fallstudien in unterschiedlichen Branchen durchgeführt:

Unternehmen	Branche	Schwerpunkt
SALESIANER Miettex	Industriewäscherei	Nutzung von Abwasserwärme für Waschprozesse
Brauerei Schloss Eggenberg	Brauerei	Nutzung von Abwärme aus Kälteanlagen
GMS Gourmet	Gemeinschaftsverpflegung	Nutzung von Abwasserwärme und Warmwasserbereitstellung
Recheis	Lebensmittelindustrie	Nutzung von Abwärme aus Trocknungsprozessen

Die Untersuchungen zeigten, dass sich insbesondere Anwendungen mit Temperaturniveaus bis etwa 70 °C bereits heute technisch und wirtschaftlich vielversprechend darstellen. Höhere Temperaturen und Dampfanwendungen sind grundsätzlich möglich, weisen jedoch derzeit noch höhere Kosten auf.

Österreichweites Potenzial

Auf Basis der Fallstudien wurde eine österreichweite Potenzialabschätzung durchgeführt. Für die untersuchten Anwendungen ergeben sich folgende technische Energieeinsparpotenziale:

Branche	Potenzial
Industriewäschereien	12 GWh/Jahr
Gemeinschaftsverpflegung	45 bis 50 GWh/Jahr
Brauereien	120 bis 193 GWh/Jahr

In Summe ergibt sich damit ein technisches Potenzial von rund 177 bis 255 GWh pro Jahr.

Da die untersuchten Unternehmen bereits einen überdurchschnittlich hohen Effizienzstandard aufweisen und vielfach als Vorreiter ihrer jeweiligen Branche gelten, sind diese Werte als konservative Abschätzung zu verstehen.

Zentrale Erkenntnisse aus dem Projekt

Viele fossile Wärmeerzeugungsanlagen erreichen in den kommenden Jahren das Ende ihrer technischen Lebensdauer. Dieser Zeitpunkt stellt ein wichtiges Zeitfenster dar, um bestehende Systeme durch klimafreundliche Alternativen zu ersetzen und langfristige Investitionen in fossile Technologien zu vermeiden.

Die Interviews mit Industrieunternehmen zeigen eindeutig, dass Investitionsentscheidungen vor allem von Investitionskosten, Betriebskosten, Amortisationszeiten sowie Fördermöglichkeiten bestimmt werden. Klimaschutz wird als wichtiges Ziel gesehen, kann wirtschaftliche Rahmenbedingungen jedoch nicht ersetzen.

Die Elektrifizierung der Prozesswärme reduziert die Abhängigkeit von fossilen Energieimporten und erhöht die Resilienz von Unternehmen gegenüber geopolitischen Krisen, Lieferengpässen und volatilen Energiemärkten.

Für viele industrielle Anwendungen stehen geeignete Wärmepumpentechnologien bereits heute zur Verfügung. Die größten Hemmnisse liegen mittlerweile vor allem in wirtschaftlichen, regulatorischen und infrastrukturellen Rahmenbedingungen.

Handlungsempfehlungen

Aus den Projektergebnissen wurden Handlungsempfehlungen für unterschiedliche Akteursgruppen abgeleitet:

Politik

• langfristig planbare Förderprogramme,
• Verbesserung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen,
• Beschleunigung des Stromnetzausbaus,
• Förderung von Demonstrationsprojekten.

Industrie

• frühzeitige Berücksichtigung von Wärmepumpen in Transformationsstrategien,
• systematische Analyse von Abwärmepotenzialen,
• Ausbau von Energiemonitoring und Datenmanagement,
• Umsetzung von Pilotprojekten.

Forschung und Technologieanbieter

• Weiterentwicklung von Hochtemperatur-Wärmepumpen,
• Standardisierung von Lösungen,
• Stärkung von Ausbildung und Wissenstransfer.

Fazit

Das Projekt Prozess-WP zeigt, dass Prozesswärmepumpen bereits heute eine technisch verfügbare und vielfach wirtschaftlich interessante Lösung für die Dekarbonisierung industrieller Prozesse darstellen. Die größten Potenziale liegen derzeit bei Anwendungen im Niedertemperaturbereich und bei der Nutzung vorhandener Abwärmeströme.

Die Ergebnisse machen gleichzeitig deutlich, dass die zukünftige Marktdurchdringung weniger von der technologischen Entwicklung als vielmehr von geeigneten wirtschaftlichen, regulatorischen und infrastrukturellen Rahmenbedingungen abhängen wird.

Damit liefern die im Projekt erarbeiteten Fallstudien, die österreichweite Potenzialabschätzung sowie das Strategiepapier eine fundierte Grundlage für zukünftige Investitionen und politische Entscheidungen im Bereich der industriellen Wärmewende.

Auftraggeber:in / Fördergeber:in	Klima- und Energiefonds
Projektleitung	Christoph Kurfürst
Projektteam	Konstantin Kulterer Christian Praher Karin Hauer Petra Lackner
Projektpartner:innen	Ochsner Process Energy Systems GmbH steamtec gesmbH
Projektdauer	Dezember 2023 bis Mai 2026