Die Dekarbonisierung der Industrie entscheidet maßgeblich darüber, ob Deutschland seine Klimaziele erreicht. Ein besonders anspruchsvoller Bereich ist die Prozesswärme, also die Wärme, die in industriellen Produktionsprozessen benötigt wird. Sie gilt als größter Energieverbraucher in vielen Branchen und verursacht entsprechend hohe CO2-Emissionen. Mit dem neuen webbasierten Tool „Transformationspfade der Prozesswärme“ will das Cluster Dekarbonisierung der Industrie (CDI) Unternehmen eine strukturierte Orientierung für mögliche Reduktionspfade bieten.
Vorgestellt wurde das kostenfreie Instrument in Cottbus, dem Sitz des Clusters in der Strukturwandelregion Lausitz. Das Angebot richtet sich insbesondere an kleine und mittlere Unternehmen, die bislang oft weder über eigene Transformationsabteilungen noch über umfassende Energieexpertise verfügen. Oft sind personelle und finanzielle Ressourcen dort nur begrenzt verfügbar. Die systematische Analyse von Energie- und Wärmeprozessen erweist sich daher als eine zusätzliche Herausforderung.
Prozesswärme als industriepolitischer Hebel
Die Bundesregierung hat das Ziel formuliert, bis 2045 Klimaneutralität zu erreichen. Während Stromerzeugung und Gebäudeheizung in der öffentlichen Debatte vergleichsweise präsent sind, bleibt die Prozesswärme häufig im Hintergrund. Dabei entfällt in energieintensiven Branchen wie Chemie, Stahl, Zement, Papier oder Glas ein erheblicher Anteil des Endenergieverbrauchs auf thermische Prozesse – vielfach im Hochtemperaturbereich von mehreren hundert Grad Celsius.
Prozesswärme ist technisch heterogen. Sie reicht von Niedertemperaturanwendungen in der Lebensmittelindustrie bis zu Hochtemperaturöfen in der Metallverarbeitung. Entsprechend vielfältig sind die technologischen Optionen zur Emissionsminderung: Elektrische Dampferzeuger, Hochtemperatur-Wärmepumpen, Power-to-Heat-Lösungen, Wasserstoffanwendungen oder die verstärkte Nutzung industrieller Abwärme. Jede dieser Optionen ist jedoch an spezifische betriebliche Voraussetzungen geknüpft.
Webtool ermittelt Anforderungen an Prozesswärme
Die Herausforderung liegt daher weniger im grundsätzlichen Vorhandensein technischer Ansätze als in deren betrieblicher Integration. Welche Technologie unter welchen Bedingungen wirtschaftlich und technisch sinnvoll ist, hängt stark von individuellen Produktionsprozessen, Temperaturniveaus, Lastprofilen, bestehenden Anlagen und Investitionszyklen ab. Hinzu kommen Fragen der Netzanschlusskapazitäten, der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien sowie der regulatorischen Rahmenbedingungen. Hier setzt das CDI-Tool an: Über eine digitale Checkliste werden Unternehmen in fünf Stufen durch eine strukturierte Analyse ihrer Prozesswärmeanforderungen geführt. Erfasst werden unter anderem Temperaturniveaus, eingesetzte Energieträger, Betriebszeiten, Anlagentypen sowie mögliche Flexibilitätsoptionen. Auf Basis dieser Angaben generiert das System eine Übersicht potenzieller Transformationspfade.
Die Ergebnisse sollen eine Orientierungshilfe bieten. Unternehmen erhalten Hinweise auf geeignete Maßnahmenbündel – etwa Effizienzsteigerungen, Brennstoffwechsel, Elektrifizierung einzelner Prozesse oder strukturelle Umstellungen. Ergänzend stellt das Tool vertiefende Informationen bereit und verweist auf weiterführende Beratungs- und Förderangebote. Ziel ist es, die Vielzahl möglicher Optionen systematisch zu ordnen und betriebsindividuell einzugrenzen.
Systematisierung statt Einzelfallberatung
Entwickelt wurde das Instrument im Rahmen der CDI-Innovationsgruppe Prozesswärme, an der rund 40 Fachleute aus Wissenschaft und Industrie beteiligt waren. Beteiligt sind unter anderem das Fraunhofer IEG sowie das DLR-Institut für CO2-arme Industrieprozesse. Die technische Umsetzung erfolgte durch GreenPocket, einem Unternehmen mit Schwerpunkt auf Energiemanagement- und Visualisierungssoftware.
Nach Einschätzung der Initiatoren reagiert das Tool auf eine Lücke: Gerade beim größten industriellen Energieverbrauchsbereich fehle es bislang an transparenten, systematisierten Entscheidungsgrundlagen. Das Web-Angebot soll keine detaillierte Ingenieurplanung ersetzen, sondern eine erste strukturierte Bestandsaufnahme ermöglichen. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen kann dies einen niedrigschwelligen Einstieg in strategische Transformationsüberlegungen darstellen. Das 2021 gegründete CDI versteht sich als interdisziplinäres Netzwerk aus Unternehmen, Verbänden und Forschungseinrichtungen. Zu den Partnern zählen nach eigenen Angaben mehr als 130 Organisationen, darunter Industrieunternehmen wie BASF, Cemex und ArcelorMittal. Die Koordinierungsstelle des Clusters wird vom Kompetenzzentrum Klimaschutz in energieintensiven Industrien betrieben.
Mit dem neuen Webtool erweitert das Cluster sein digitales Unterstützungsangebot. Es ergänzt bestehende Innovationsgruppen, Fachveranstaltungen und Vernetzungsformate um ein frei zugängliches Analyseinstrument. Unternehmen können damit eigenständig eine erste Einschätzung zu technologischen Optionen für ihre Prozesswärmeversorgung vornehmen und diese mit internen Investitions- und Modernisierungsstrategien abgleichen.
Ab sofort online verfügbar
Das Tool „Transformationspfade der Prozesswärme“ steht ab sofort kostenfrei auf der Website des CDI zur Verfügung. Es ist als branchenübergreifendes Instrument konzipiert und adressiert die Prozesswärme als zentralen Baustein der industriellen Transformation. Damit fügt es sich in die übergeordnete Strategie ein, den Transformationsprozess in energieintensiven Industrien systematisch zu begleiten und Wissen aus Forschung und Praxis zugänglich zu machen.
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