Industrielle Abwärme

Ein enormes Potenzial für die Wärmewende in NRW.

Das Industrieland NRW hat ein enormes Potenzial an industrieller Abwärme, was eine wertvolle, effiziente und klimafreundliche Quelle für die allgemeine Wärmeversorgung darstellt. Für eine gelungene Wärmewende in NRW gilt es, diese Potenziale vermehrt zu erschließen.  


Das Wärmeplanungsgesetz §3 Nr.13 gibt eine bundesweit einheitliche Definition zu unvermeidbarer Abwärme vor:

„„unvermeidbare Abwärme“ Wärme, die als unvermeidbares Nebenprodukt in einer Industrieanlage, Stromerzeugungsanlage oder im tertiären Sektor anfällt und ohne den Zugang zu einem Wärmenetz ungenutzt in die Luft oder in das Wasser abgeleitet werden würde; Abwärme gilt als unvermeidbar, soweit sie aus wirtschaftlichen, sicherheitstechnischen oder sonstigen Gründen im Produktionsprozess nicht nutzbar ist und nicht mit vertretbarem Aufwand verringert werden kann.“    

Im Nordrhein-Westfalen 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.  

Nutzungsmöglichkeiten von industrieller Abwärme

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. Das Energieeffizienzgesetz verpflichtet Unternehmen zur Vermeidung von Abwärme. Unvermeidbare Abwärme muss selbst genutzt oder zur externen Nutzung zur Verfügung gestellt werden (§ 16), wobei Daten zur anfallenden Abwärme an die Bundesstelle für Energieeffizienz zu melden sind (§ 17).

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.Nach Wärmeplanungsgesetz §29 müssen ab 2030 min. 30 Prozent und ab 2040 min. 80 Prozent der Wärme im Wärmenetz aus Erneuerbaren Energien und/oder unvermeidbarer Abwärme stammen. 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.

Zukünftige Entwicklung von Abwärme

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 viel diskutierten 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.

Finanzielle Unterstützung bei der Abwärmenutzung in Wärmenetzen

 

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

    • Modul 1 (Querschnittstechnologien): unter anderem Wärmeübertrager für die Abwärmenutzung aus einem wärmeführenden Abwasser- oder Prozesswasserstrom
    • Modul 4 (Energie- und ressourcenbezogene Optimierung von Anlagen und Prozessen): unter anderem Maßnahmen zur außerbetrieblichen Abwärmenutzung
  • 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 mittlere und 50 Prozent für kleine Unternehmen

    • Modul 4: Bis zu 40 Prozent der förderfähigen Investitionskosten bei außerbetrieblicher Abwärme bzw. bis zu 50 Prozent für mittlere und bis zu 60 Prozent für kleine Unternehmen 

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 die Förderung beantragen? Gemeinnützige Organisation, Kommunen, Unternehmen

  •  Wie viel wird gefördert? Die Förderquote beträgt 40 Prozent (maximal 100.000.000 Euro)

Progress.nrw Wärme- und Kältenetze 

  • Was wird gefördert? Gefördert werden Wärme- und Kältenetze bis zu einem Nenndurchmesser von 300 Millimetern sowie zugehörige Anlagen zur Wärmeauskopplung, insbesondere aus industriellen Prozessen.
  • Wer kann die Förderung beantragen? Unternehmen
  • Wie viel wird gefördert? Bis zu 100.000 Euro

Kraft-Wärme-Kopplungs Zuschlag nach KWK-G

  • Was wird gefördert? Der Neu- und Ausbau von Wärmenetzen (Inbetriebnahme bis spätestens 31. Dezember 2026) mit einem Wärmemix aus KWK-Wärme und Wärme aus erneuerbaren Energien inkl. industrieller Abwärme
  • Wer kann die Förderung beantragen? Wärmenetzbetreiber
  • Wie viel wird gefördert? Die Förderquote beträgt 40 Prozent, aber maximal 20 Millionen Euro. Kumulierbar mit progress.nrw.

Ihr Kontakt

Tania Begemann

Projektmanagerin Industrie und Produktion

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Portrait der Projektmanagerin für Energiewirtschaft Lisa Kaborn.

Lisa Kaborn

Projektmanagerin Energiewirtschaft

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