Prozesswärme

Prozesswärme ist die Wärme, die in industriellen und gewerblichen Fertigungsprozessen benötigt wird, um ein Werkstück oder eine Stoffeigenschaft zu verändern. In der deutschen Industrie ist die Prozesswärme die wichtigste Energieform: Nach Angaben des Umweltbundesamtes entfallen rund 60 Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs in der Industrie auf Prozesswärme.

In Zeiten von Klimaerwärmung und Klimadebatte rückt auch der Energieverbrauch der Industriebranchen zunehmend in den Fokus der Diskussion. Prozesswärme spielt in diesem Zusammenhang eine Schlüsselrolle: Aufgrund der hohen CO2-Belastung bieten die Erzeugung und Nutzung von Prozesswärme ein großes Potenzial zur sektorübergreifenden Dekarbonisierung und Reduzierung des Stromverbrauchs in der Industrie.

In unserem Artikel gehen wir anhand von Praxisbeispielen auf wichtige thermische Prozesse in der Industrie ein, zeigen die Bedeutung von Prozesswärme für die Nachhaltigkeit auf und erklären, wie Sie als Unternehmen von der Prozesswärmenutzung profitieren können.

Was ist Prozesswärme?

Prozesswärme ist Wärme, die in der Industrie für technische Prozesse benötigt wird. Zu diesen Prozessen gehören zum Beispiel die Trocknung von Bauteilen, das Schmelzen von Metallen oder die Bereitstellung von Dampf. Gleichzeitig wird der Begriff Prozesswärme auch für die Abwärme von thermischen Prozessen in der Industrie verwendet. So kann beispielsweise Abwärme aus Kraftwerksprozessen in Nah- und Fernwärmenetze eingespeist und zur Beheizung von Gebäuden genutzt werden.

Der entscheidende Parameter für die Bestimmung der Prozesswärme ist das Temperaturniveau. Thermische Prozesse in der Industrie benötigen jeweils ein bestimmtes, prozessspezifisches Temperaturniveau. Je höher das Temperaturniveau, desto größer ist der Energieaufwand zur Erzeugung der Wärme. Der Energieverbrauch von Unternehmen hängt also in hohem Maße vom Temperaturniveau der Prozesswärme ab.

In der europäischen Industrie sind diese Temperaturniveaus vorherrschend:

• Heißer als 400 °C: 43 %
• 100 °C bis 400 °C: 27 %
• Bis zu 100 °C: 30 %

Welche industriellen Prozesse benötigen Wärme?

In Industrie und Gewerbe wird Wärme in vielfältiger Form benötigt, um Material- oder Werkstückeigenschaften zu verändern. Einige typische thermische Verfahren sind:

• Trocknungsprozesse: Erwärmte Luft hat eine deutlich höhere Wasseraufnahmefähigkeit und ist daher ideal für die effiziente und schnelle Trocknung von Materialien. Die heiße Luft wird über das zu trocknende Material geführt und entzieht ihm durch Konvektion die Feuchtigkeit.
• Schmelz- und Schmiedeverfahren: In der metallurgischen Industrie werden bei vielen Schmelz- und Schmiedeprozessen große Mengen an Wärmeenergie benötigt. Dazu gehören zum Beispiel Hochöfen für die Stahlerzeugung oder Industrieöfen zum Glühen von Stahl.
• Dampfprozesse: Zahlreiche industrielle Prozesse beruhen auf der Nutzung von Prozesswärme in Form von Dampf. Ein typisches Beispiel ist die Dampfturbine, die Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck zur Erzeugung elektrischer Energie nutzt.

Prozesswärme als Chance: Energieeffizienz und Nachhaltigkeit

Für die Erzeugung von Prozesswärme werden verschiedene Energieträger verwendet. Die vorherrschende Energiequelle für die Prozesswärmeerzeugung in der Industrie sind nach wie vor fossile Brennstoffe wie Erdgas oder Heizöl. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe werden jedoch erhebliche Mengen an klimaschädlichen Treibhausgasen wie CO2 freigesetzt. Vor dem Hintergrund des ungebremsten Klimawandels sind daher Alternativen für eine nachhaltigere und effizientere Erzeugung und Nutzung von Prozesswärme gefragt.

Auf der Erzeugerseite gibt es verschiedene Möglichkeiten, die CO2-Emissionen nachhaltig zu reduzieren. Für die Erzeugung von Prozesswärme auf niedrigem bis mittlerem Temperaturniveau eignen sich insbesondere Wärmepumpen, geothermische Anlagen und solarthermische Anlagen. Bei höheren Temperaturniveaus kommen alternative Brennstoffe wie Biomasse, aber auch Abfall und regenerativ erzeugter Strom in Frage.

Innovative Anlagentechnik ermöglicht auch eine Steigerung der Effizienz des Erzeugungsprozesses: So können beispielsweise elektrisch beheizte oder gasbefeuerte Thermoölheizungen den Energiebedarf spürbar senken. Auch die Nutzung von Prozesswärme bietet erhebliche Effizienzpotenziale: Wird die Abwärme aus thermischen Prozessen durch Wärmetauscher nutzbar gemacht, kann sie in anderen Prozessen wiederverwendet werden.

Wie können Sie als Unternehmen von der Prozesswärmenutzung profitieren?

Der Energieverbrauch von Unternehmen wird weitgehend durch den Bedarf an Prozesswärme bestimmt. Aus diesem Grund hat die Prozesswärme auch einen erheblichen Einfluss auf die Betriebskosten der Unternehmen. Eine Senkung des Energieverbrauchs für die Prozesswärmeerzeugung liegt daher im wirtschaftlichen Interesse der Unternehmen. Gleichzeitig stellt der Gesetzgeber immer strengere Anforderungen an die Energieeffizienz und setzt finanzielle Anreize zur Reduzierung der CO2-Emissionen.

Für energieintensive Unternehmen in Industrie und Gewerbe rechnet sich die Investition in eine effizientere Prozesswärmeerzeugung und -nutzung meist schnell. Maßnahmen wie die Investition in moderne Heizkessel, die Einbindung erneuerbarer Energiequellen oder die Auskopplung von Abwärme zur Wiederverwendung schonen nicht nur die Liquidität des Unternehmens, sondern auch die Umwelt.

Wie macht AURA die Prozesswärme nutzbar?

Als erfahrener Prozesswärmespezialist entwickelt AURA hocheffiziente Lösungen für die Industrie. Unsere innovativen Prozesswärmesysteme werden branchenübergreifend eingesetzt und reichen von effizienten Thermoölheizungen und indirekten Dampferzeugern bis hin zu Heißwassersystemen, Wasserbadheizungen und Speiseölheizungen.

Unsere innovativen Produkte kommen in zahlreichen Branchen zum Einsatz, vom Maschinen- und Anlagenbau über die Energietechnik, die chemische Industrie, die Lebensmittelindustrie, den Öl- und Gassektor bis hin zur Holzindustrie. Wir vereinen alle Kernkompetenzen von der Projektierung und Konstruktion über die Fertigung und Dokumentation bis hin zu Service und Wartung unter einem Dach. Mit unserer Hilfe können Sie den Stromverbrauch der Industrie senken. Sprechen Sie uns an und lassen Sie sich über Ihr individuelles Energiesparpotenzial beraten.