NRWs Superkraft für die Wärmewende
Bislang existiert in Deutschland keine einheitliche Definition von industrieller Abwärme. Eine hilfreiche Beschreibung wurde von der KEA Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg (KEA-BW) vorgeschlagen:
„Abwärme ist technisch nutzbare Wärme, die als Nebenprodukt entsteht. Für die Abwärme ist weder eine Verringerung durch Effizienzmaßnahmen noch eine prozessinterne Nutzung wirtschaftlich und produktionstechnisch zumutbar“. Ohne Zugang zum Fernwärmesystem wäre „die Alternative, dass sie in der Umgebung (z.B. Außenluft, Gewässer) freigesetzt wird.“
Im Industrieland NRW sind vielfältige Produktionsbetriebe ansässig und somit fällt an zahlreichen Standorten Abwärme an. Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) hat 2019 eine Studie veröffentlicht, aus der ein technisch verfügbares Potenzial von industrieller Abwärme in NRW von bis zu 96 Terawattstunden (TWh) hervorgeht. Zum Vergleich: Der Fernwärmebedarf in NRW lag zur selben Zeit bei 30 TWh pro Jahr, wurde allerdings zu zirka 80 Prozent aus fossilen Brennstoffen und kaum über Abwärme gedeckt. Rein rechnerisch überstieg somit das Abwärmepotenzial bereits den Fernwärmebedarf um mehr als das Dreifache, weswegen es zukünftig stärker ausgeschöpft werden soll. Durch den zusätzlichen Ausbau von Wärmenetzen kann es außerdem gelingen, sogar noch mehr Abwärme zu erschließen und zu den Verbrauchern zu transportieren.
Industrielle Produktionsprozesse sind häufig sehr energie- und vor allem wärmeintensiv. Oberste Priorität für Unternehmen hat dabei die Verringerung des eigenen Prozesswärmebedarfs, etwa durch Prozessoptimierungen und Nutzung von Einsparpotenzialen. Weiterhin anfallende „unvermeidbare“ Abwärme kann häufig sinnvoll betriebsintern genutzt werden, z. B. zur Brennluftvorwärmung oder für Trocknungsprozesse, Hallenheizung und Warmwassererzeugung. In vielen Fällen fällt mehr Abwärme an, als auf dem Betriebsgelände genutzt werden kann, sodass durch eine Einspeisung ins Wärmenetz auch benachbarte Unternehmen, Stadtquartiere und Gebäude mit Wärme versorgt werden können.
Wärmenetze ermöglichen es, die Wärme aus verschiedenen klimafreundlichen Quellen in Gebäude oder zu weiteren Industrieprozessen zu befördern, weswegen ihre Bedeutung in der Wärmeversorgung der Zukunft zunehmen wird. Bestehende Fernwärmesysteme basieren zu einem Großteil auf Wärme aus Kohle- oder Gasverbrennung, müssen jedoch bis spätestens 2045 durch klimaneutrale Wärmequellen ausgetauscht werden. Industrielle Abwärme bietet in NRW ein enormes Potenzial, die Fernwärme klimaneutral bereitzustellen. Im Rahmen einer interdisziplinären Arbeitsgruppe wurde ein Leitfaden zur Erschließung von Abwärmequellen für die Fernwärmeversorgung über den Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. (AGFW) erarbeitet. Zum Leitfaden gelangen Sie hier.
Bis 2045 stehen in der Prozesswärme weitreichende Umstellungen auf klimaneutrale Erzeugung an. Dadurch, und durch weitere energetische Optimierung von Prozessen, werden sich Abwärmepotenziale verändern. Effizienzsteigerungen in der Produktion führen genauso zu geringerer Abwärme wie ein Energieträgerwechsel, beispielsweise durch die Elektrifizierung von heute brennstoffbasierten Anlagen. Gleichzeitig werden zunehmend neue Abwärmequellen für Wärmenetze und Quartiere entstehen, wobei insbesondere Elektrolyseure im Zusammenhang mit dem Aufbau der vieldiskutierten zukünftigen Wasserstoffwirtschaft eine Rolle spielen werden (Grafik zu Farben des Wasserstoffs).
Bei der Planung eines Abwärmeprojektes sollten Industrieunternehmen und Wärmenetzbetreiber vor diesem Hintergrund frühzeitig prüfen, ob der Prozess, aus dem Abwärme ausgekoppelt werden soll, diese Wärme auch langfristig zur Verfügung stellen kann.
Die Fortschreibung der Abwärmepotenziale bis 2045 wird in diesem Jahr durch eine neue Wärmestudie des LANUV untersucht. Sobald Ergebnisse veröffentlicht sind, finden Sie sie an dieser Stelle.
Abwärmequellen und Wärmebedarfe verknüpfen
Das Wärmekataster vom LANUV verschafft unter anderem einen schnellen Überblick darüber, welche potenziellen Abwärmequellen an Ihrem Wärmenetz liegen, bzw. welches Wärmenetz in der Nähe Ihres Industriestandortes liegt.
Beispielhafte Darstellung der Wärmenetze und Abwärme-Standorte [Quelle LANUV Wärmekataster]
Unterstützung bei der Vertragsgestaltung
Bei der außerbetrieblichen Abwärmenutzung und Einspeisung in ein Wärmenetz werden Industrieunternehmen (Abwärmequelle) und Wärmenetzbetreiber zu Vertragspartnern. Dabei sind diverse Anforderungen aus Produktions- und Netzbetrieb zu berücksichtigen und wirtschaftliche Vereinbarungen zu treffen, die beiden Partnern ein Geschäftsmodell ermöglichen.
Bei dieser Herausforderung sind z. B. Musterverträge hilfreich. Diese sind auf Anfrage bei der KEA Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg unentgeltlich über diese Seite erhältlich.
Einen Überblick über aktuelle Fördermöglichkeiten bietet das FÖRDER.NAVI. Für Projekte zur Abwärmeauskopplung und -nutzung sind unter anderem die nachfolgenden Fördermittel interessant (Stand März 2023):
Finanzielle Unterstützung für die Industrie
Förderung von Wärmekonzepten
Was wird gefördert? Technisch-wirtschaftliche Konzepte für Einsparungen und Ersatz fossiler Brennstoffe für Prozesswärme inkl. der Nutzung von Abwärme
Wer kann die Förderung beantragen? Unternehmen und Handwerksbetriebe des produzierenden Gewerbes mit bis zu 2.500 Mitarbeitenden
Wie viel wird gefördert? Maximal 50 Prozent der Beratungskosten (60 Prozent für Unternehmen mit weniger als 250 Mitarbeitenden), bis 25.000 Euro (45.000 Euro für Konzepte, die die Bereitstellung oder Einbindung von Abwärme über Unternehmensgrenzen hinweg beinhalten)
Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (Modul 1 oder 4)
Was wird gefördert? Investive Maßnahmen
Wer kann die Förderung beantragen? Private und kommunale Unternehmen sowie Kontraktoren, die die entsprechenden Maßnahmen für ein antragsberechtigtes Unternehmen durchführen. Betreiber einer Abwärmequelle und Betreiber einer Wärmesenke bzw. der Wärmeleitung können zwei separate aber aufeinander verweisende und zeitgleiche Förderanträge stellen
Wie viel wird gefördert?
Modul 1: 30 Prozent der förderfähigen Investitionskosten bzw. 40 Prozent für kleine und mittlere Unternehmen (KMU)
Modul 4: Bis zu 40 Prozent der förderfähigen Investitionskosten bzw. bis zu 50 Prozent für kleine und mittlere Unternehmen (KMU)
Finanzielle Unterstützung für Wärmenetzbetreiber
BEW: Bundesförderung für effiziente Wärmenetze
Was wird gefördert?
Modul 1:Förderung einer Machbarkeitsstudie die untersucht, wie Klimaneutralität des Wärmenetzes bis 2045 erreicht werden soll. Grundlage für die Fördermodule 2-4.
Modul 2-4: Förderung von systemischen Investitionen ins Wärmenetzgesamtsystem, Einzelmaßnahmen zur klimafreundlichen Wärmebereitstellung und Betriebskosten für Solarthermieanlagen oder Wärmepumpen.
Wer kann den Kredit beantragen? Gemeinnützige Organisation, Kommunen, Unternehmen
Wie viel kann beantragt werden? Die Förderquote beträgt 40 Prozent (maximal 100.000.000 Euro)
Progress.nrw Wärme- und Kältenetze
Kraft-Wärme-Kopplungs Zuschlag nach KWK-G
Prozesswärme für eine klimaneutrale Industrie
Wie kann die so dringende Wärmewende in der Industrie beschleunigt werden? Das Impulspapier der Initiative IN4climate.NRW zeigt Lösungen und Hebel auf, um die Versorgung der Industrie mit klimaneutraler, nachhaltiger Prozesswärme zu ermöglichen.
Industriewärme klimaneutral: Strategien und Voraussetzungen für die Transformation
Die Herstellung wichtiger Grundstoffe wie Metall, Glas oder Zement erfordert hohe Temperaturen. Damit macht Prozesswärme rund zwei Drittel des Energiebedarfs der Industrie aus. Ein Diskussionspapier der AG Wärme.
