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Was ist industrielle Abwärme?
Industrielle Abwärme ist Wärmeenergie, die in industriellen Prozessen als Nebenprodukt entsteht. Häufig wird sie nicht genutzt und an die Umgebung abgegeben. Damit geht potenziell nutzbare Energie verloren.
Industrielle Abwärme entsteht in nahezu allen Branchen und vielen Produktionsprozessen, insbesondere in:
- Hochtemperaturprozessen – z. B. in der Stahl-, Glas- und Zementindustrie.
- Dampf- und Heizprozessen – z. B. in der Papier-, Chemie- und Lebensmittelindustrie.
- Kühlprozessen – z. B. in Rechenzentren und Kühlhäusern.
- Verbrennungsprozessen – z. B. in Kraft- und Blockheizkraftwerken.
Einteilung nach Temperaturniveaus
Für die Bewertung und Auswahl der Technik wird Abwärme häufig nach Temperaturbereichen eingeordnet:
- Niedertemperatur-Abwärme: < 100 °C
- Mittlere Temperatur: 100–500 °C
- Hochtemperatur-Abwärme: > 500 °C
Je höher die Temperatur, desto einfacher ist die direkte Nutzung als Prozesswärme. Bei mittleren Temperaturen sind Wärmerückgewinnung im Prozess (z. B. mit dem Pinch-Ansatz) und geeignete Wärmepumpenlösungen typische Optionen. Auch Niedertemperatur-Abwärme lässt sich nutzen, z. B. über Wärmetauscher, Zwischenkreisläufe, Wärmepumpen und Wärmespeicher.
Vorteile der Nutzung industrieller Abwärme
Die Nutzung der Abwärme bietet Industrien und Gewerbe wirtschaftliche und ökologische Vorteile. Sie steigert die Energieeffizienz, senkt Kosten und unterstützt dabei, die Klima- und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Energieeffizienz und Kosteneinsparungen
Ein Großteil der eingesetzten Energie geht in industriellen Prozessen als Abwärme verloren, lässt sich aber durch innovative Technologien wieder zurückgewinnen. So können Unternehmen ihren Energieverbrauch und die Energiekosten deutlich senken. Die Einsparungen variieren je nach Branche, Prozess und eingesetzter Technologie. Bei der Drucklufterzeugung sind bis zu 85 % Rückgewinnung möglich.
Reduktion von CO2-Emissionen und Umweltbelastungen
Die Nutzung von Abwärme senkt den Einsatz fossiler Energieträger. Unternehmen verkleinern so ihren ökologischen Fußabdruck und minimieren Kostenrisiken durch steigende CO2-Preise.
Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit und des Unternehmensimages
Unternehmen, die Abwärme effizient nutzen, verbessern ebenfalls ihre Wettbewerbsfähigkeit. Sie senken Kosten und positionieren sich als Vorreiter in Sachen Nachhaltigkeit. Das verbessert ihre Chancen, bei Ausschreibungen und Verhandlungen mit Partnern, die Wert auf eine umweltfreundliche Produktion legen.
Beispiele erfolgreicher Abwärmenutzung in der Industrie
Abwärme lässt sich überall dort nutzen, wo sie entsteht: in fast allen Industriezweigen, da die modernen Produktionsprozesse viel Energie verbrauchen.
Zementindustrie
Die Zementindustrie gehört zu den energieintensivsten Branchen weltweit. In den Drehrohröfen und Klinkerkühlern entstehen Temperaturen von über 1.400 °C, wodurch große Mengen Abwärme freigesetzt werden. Diese lässt sich zur Stromerzeugung oder Prozesswärme nutzen – das steigert die Energieeffizienz und reduziert den CO2-Ausstoß.
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Besonderheiten: |
Die Zementproduktion erfordert hohe Temperaturen von über 1.400 °C im Klinkerofen. Dabei entsteht erhebliche Abwärme, insbesondere im Vorwärmer und Klinkerkühler. |
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Herausforderungen: |
Die Integration von Wärmerückgewinnungssystemen in bestehende Anlagen ist technisch anspruchsvoll. Unterschiedliche Abgaszusammensetzungen erfordern spezialisierte Technologien für eine effiziente Nutzung. |
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Wärmequellen: |
Abgase aus dem Vorwärmer und Heißluft aus dem Klinkerkühler |
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Lösungen: |
Wärmerückgewinnung, Betrieb von ORC-Anlagen oder Einspeisung in Fernwärmenetze. |
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Einsparpotenzial: |
Durch die Implementierung von Abwärmenutzungsanlagen können Zementwerke jährlich mehrere Millionen Kilowattstunden Strom erzeugen. Das deckt einen erheblichen Teil des Eigenbedarfs und senkt die Produktionskosten. So produziert ein Zementwerk in der Schweiz durch Abwärmenutzung jährlich 6,7 Mio. kWh Strom, ausreichend für 1.700 Haushalte (Quelle). |
Metall- und Stahlindustrie
Hochöfen, Schmelzanlagen und Glühprozessen setzen eine enorme Hitze frei, die als Abwärme verloren geht. Diese lässt sich effizient zur Stromerzeugung oder Vorwärmung von Rohstoffen nutzen.
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Besonderheiten: |
Sehr hohe Prozesswärmeniveaus durch Schmelzen und Glühen von Metallen. |
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Herausforderungen: |
Abwärme ist zwar sehr heiß, , aber oft stark verschmutzt oder schwer zu erfassen. |
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Wärmequellen: |
Hochöfen, Schmelzöfen, Abgase. |
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Lösungen: |
Stromerzeugung durch ORC-Anlagen, Vorwärmung von Rohstoffen oder direkte Heizsysteme für benachbarte Betriebe. |
Glasindustrie
Die Glasindustrie gehört zu den besonders energieintensivsten Branchen, da Schmelzprozesse Temperaturen von bis zu 1.700 °C erfordern, Dabei entstehen kontinuierlich große Mengen Abwärme, die bisher oft ungenutzt bleiben. Moderne Wärmerückgewinnungssysteme nutzen diese Energie effizient.
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Besonderheiten: |
Die Glasschmelze erfolgt bei Temperaturen über 1.000 °C. Dadurch entsteht kontinuierlich Abwärme. |
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Herausforderungen: |
Die Abwärme ist oft verschmutzt. Zudem stellen die hohen Temperaturen Anforderungen an das Material der Wärmerückgewinnungssysteme. Hinzu kommt, dass die diffuse Abwärme schwer zu erfassen und effizient zu nutzen ist. |
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Wärmequellen: |
Abgase aus den Schmelzwannen und Abwärme von Regeneratoren |
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Lösungen: |
Installation von Gemengevorwärmern, die die Abwärme nutzen, um das Rohmaterial (Gemenge) vorzuwärmen. Dies reduziert den Energiebedarf der Schmelzprozesse. Ein Beispiel ist die Nutzung diffuser Abwärme zur Trocknung und Vorwärmung von Altglasscherben. Das vermeidet Produktionsstörungen und spart Energie. |
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Einsparpotenzial: |
Laut einer Studie des Umweltbundesamtes können etwa 30 % der anfallenden Abwärme durch geeignete Technologien tatsächlich genutzt werden. Dieses Potenzial variiert je nach spezifischen Bedingungen und eingesetzten Technologien (Quelle). |
Chemische Industrie
Auch in der chemische Industrie gibt es verschiedenste Prozesse, die große Mengen an Abwärme erzeugen – von Reaktionswärme über Destillationsprozesse bis hin zu Abgasen. Diese Abwärme wird mit modernen Technologien zurückgewonnen und für interne Prozesse oder externe Wärmeabnehmer genutzt.
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Besonderheiten: |
Vielseitige Prozesse mit starker Variation in Temperatur und Zusammensetzung der Abwärmeströme. |
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Herausforderungen: |
Abwärme kann toxische oder explosive Gase enthalten, die spezielle Wäscher oder Filter erfordern. |
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Wärmequellen: |
Reaktionsprozesse, Destillation, Abgase. |
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Lösungen: |
Wärmetauscher zur Rückgewinnung reiner Abwärme, ORC-Systeme oder Wärmepumpen. |
Papierindustrie
Die Papierindustrie verbraucht enorme Mengen an Energie, insbesondere in der Stoffaufbereitung, in Trocknungsprozessen und Dampfkreisläufen. Ein Großteil der eingesetzten Dampfenergie für die Papiertrocknung wird als Wasserdampf aus den Trockenhauben abgesaugt. Wärmerückgewinnungsanlagen wärmen die Haubenzuluft vor und versorgen andere Verbraucher mit Wärme.
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Besonderheiten: |
Hoher Energiebedarf bei der Trocknung |
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Herausforderungen: |
Abwärme fällt oft auf mittlerem Temperaturniveau an. Das erschwert die direkte Nutzung. Die Nutzung zur Dampferzeugung ist möglich, jedoch aufwendig. |
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Wärmequellen: |
Trocknungsprozesse, Dampf und Abluft, warmes Abwasser. |
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Lösungen: |
Einsatz von Wärmetauschern und Warmwasserpumpenkreisläufen, Wärmepumpen oder Auskopplung von Abwärme in Fernwärmenetzen. Hochtemperatur-Wärmepumpen im Zusammenspiel mit Dampfverdichtern ermöglichen die Elektrifizierung der Dampferzeugung. |
Lebensmittelindustrie
In der Lebensmittelindustrie sind thermische Prozesse wie Kochen, Pasteurisieren Kühlen und Trocknen an der Tagesordnung. Die dadurch entstehende Abwärme wird durch Wärmepumpen oder Wärmetauscher zurückgewonnen und erneut für Produktionsschritte wie z.B. die Heißwasserbereitung eingesetzt.
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Besonderheiten: |
Hohe Anforderungen an hygienische Prozesse und Temperaturkontrolle. |
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Herausforderungen: |
Niedrigtemperaturwärme ist schwer direkt nutzbar. Die Substitution von Dampf ist technisch möglich, aber aufwendig. |
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Wärmequellen: |
Koch- und Kälteanlagen, Pasteurisierungsprozesse und Trocknungsprozesse. |
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Lösungen: |
Wärmepumpen zur Nutzung der Abwärme aus Kälteanlagen und Rückgewinnung von Wärme für die Warm- und Heißwassererzeugung. |
Brau- und Getränkeindustrie
Die Brau- und Getränkeindustrie gehört zu den energieintensivsten Branchen in Deutschland. Bei der Würzekühlung, Kälteerzeugung und in Abfüllprozessen entstehen große Mengen an Abwärme. Durch innovative Wärmerückgewinnungssysteme nutzt die Industrie diese Wärme für Prozesse wie Heißwasserbereitung oder Raumheizung.
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Besonderheiten: |
Prozess des Sudkochens ist diskontinuierlich. Viele Prozesse arbeiten mit Prozessdampf, der nicht so leicht substituierbar ist. |
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Herausforderungen: |
Moderne Brauereien arbeiten in der Regel schon sehr effizient. Weitere Maßnahmen, wie die Integration von Wärmepumpen, lohnen sich häufig erst ab einem gewissen Jahresausstoß. |
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Wärmequellen: |
Würzekühlung, Heißwasserbereitung, Kälteanlagen, Druckluftkompressoren, Flaschenreinigungsanlagen, Abwasser. |
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Lösungen: |
Gleichzeitiger Kühl- und Heizwärmebedarf sind optimale Voraussetzungen für den Einsatz von Wärmepumpen. Herkömmliche Wärmerückgewinnungssysteme zur Wiederverwendung der Wärme für Prozesswasser oder Raumheizung sind in modernen Brauereien bereits Stand der Technik. |
Rechenzentren
In Deutschland gibt es etwa 3.000 Rechenzentren, in denen durch die Kühlung von Servern und anderen technischen Komponenten Abwärme entsteht. Diese kann an andere Wärmeabnehmern weitergeleitet werden und zur Verfügung gestellt werden und erwirtschaftet so Einnahmen für den Betreiber.
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Besonderheiten: |
Konstante Abwärme durch den Betrieb von Servern, meist bei niedrigen Temperaturen. |
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Herausforderungen: |
Niedrige Temperaturlimits erschweren die Weiterleitung in bestehende Wärmenetze. |
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Wärmequellen: |
Serverbetrieb und Kühlanlagen. |
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Lösungen: |
Direktheizung von Gebäuden und Auskopplung von Abwärme in Fernwärmenetze. |
Mehr erfahren Sie in unserem Blogbeitrag zu: Abwärme von Rechenzentren
Technische und organisatorische Herausforderungen
Eine zentrale Herausforderung ist die technische Einbindung in bestehende Prozesse. Abwärmequellen unterscheiden sich stark nach Temperatur, Volumenstrom, Verschmutzungsgrad und Medienart. Das beeinflusst die Auswahl von Wärmetauschern, die Auslegung von Zwischenkreisläufen und den Bedarf an Filtration oder Reinigungsmechanismen.
Eine weitere Herausforderung ist die zeitliche Verfügbarkeit. Viele Industrieprozesse laufen nicht rund um die Uhr. Dadurch schwankt das Abwärmeaufkommen. Speicher können den Versatz zwischen Wärmeangebot und Wärmebedarf puffern.
Auch die Entfernung zwischen Abwärmequelle und Verbraucher ist relevant. Interne Nutzung ist oft naheliegend. Eine Einspeisung in ein Wärmenetz erfordert dagegen eine belastbare Infrastrukturplanung, damit Transportverluste und Schnittstellenrisiken beherrschbar bleiben.
Wirtschaftliche Überlegungen: Investitionen mit langfristigem Mehrwert
Neben der Technik entscheidet die Wirtschaftlichkeit über die Umsetzung. Investitionen können sich mittel- bis langfristig durch geringere Energiekosten, reduzierte Emissionskosten und Fördermittel amortisieren. Eine belastbare Wirtschaftlichkeitsrechnung betrachtet dabei auch Lastgänge, Betriebsstunden, Wartungsaufwand und die erwartete Preisentwicklung der eingesetzten Energieträger.
Ein wichtiger Faktor ist die Volatilität der Energiepreise. Unternehmen, die früh in Abwärmenutzung investieren, reduzieren ihre Abhängigkeit von künftigen Preissteigerungen.
Gesetzliche Rahmenbedingungen
Unternehmen mit einem jährlichen durchschnittlichen Gesamtendenergieverbrauch von mehr als 2,5 GWh sind meldepflichtig für die Plattform für Abwärme. Sie müssen Abwärmepotenziale und -quellen systematisch erfassen und dokumentieren. Die Meldung erfolgt gemäß § 17 Abs. 2 EnEfG über das Portal der Plattform für Abwärme bei der BfEE (BfEE, 2025).
Ab einem durchschnittlichen Gesamtendenergieverbrauch von mehr als 7,5 GWh pro Jahr sieht das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) die Einführung eines Energiemanagementsystems (EnMS) oder Umweltmanagementsystems (UMS) vor (Umweltbundesamt, 2024). Nach dem BAFA-Merkblatt ist nach erstmaligem Überschreiten der Schwelle die Einführung innerhalb von 20 Monaten vorgesehen (BAFA, 2026). Maßnahmen zur Nutzung von Abwärme sollen Teil der Umsetzungspläne werden (BAFA, 2026).
Die Wirtschaftlichkeit von Einzelmaßnahmen wird im EnEfG-Kontext u. a. über die Validierung nach DIN EN 17463 (Valeri-Methode) betrachtet (BAFA, 2026).
Hinweis: Prüfen Sie Fristen und Details immer anhand der jeweils aktuellen Merkblätter und Portalinformationen.
Interessante Fördermöglichkeiten zur Senkung der Investitionskosten
Unternehmen, die Technologien zur industriellen Abwärmenutzung integrieren, können verschiedene Förderprogramme nutzen.
Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW)
Die EEW unterstützt Unternehmen bei Maßnahmen zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz. Relevante Anforderungen, Nachweise und Förderbedingungen sind im jeweils gültigen BAFA-Merkblatt beschrieben (BAFA, 2025).
- Modul 1: Querschnittstechnologien kann u. a. Wärmerückgewinnungseinrichtungen, Wärmeübertrager und weitere querschnittliche Effizienztechnik fördern. Details und Förderquoten hängen von Unternehmensgröße und Vorhaben ab (BAFA, 2025).
- Modul 4: Energie- und ressourcenbezogene Optimierung von Anlagen und Prozessen fördert Optimierungsmaßnahmen, die zu Endenergieeinsparungen führen. In der Basisförderung ist eine pauschale Förderung möglich; die genauen Konditionen ergeben sich aus den jeweils aktuellen Programmunterlagen (BAFA, 2026).
Bundesförderung für effiziente Wärmenetze (BEW)
Die BEW ist relevant, wenn Abwärme in Wärmenetze eingespeist werden soll. Sie fördert u. a. den Neubau und die Dekarbonisierung von Netzen. Details zu Förderquoten, Höchstbeträgen und Voraussetzungen (u. a. für Einzelmaßnahmen in Modul 3) finden Sie in den jeweils aktuellen BEW-Unterlagen (Förderdatenbank, 2026).
Experten-Know-how für die Beantragung erforderlich
Für EEW-Anträge gelten je nach Modul unterschiedliche Anforderungen an Nachweise und Unterlagen. In Modulen, die ein Einsparkonzept verlangen, sind die Vorgaben in den BAFA-Programmunterlagen beschrieben (BAFA, 2025). In der Basisförderung von Modul 4 sind vereinfachte Nachweise möglich (BAFA, 2026).
Fazit
Abwärme ist Energie, die Sie heute oft noch ungenutzt abgeben. Der erste Schritt ist immer derselbe: Quellen und Senken erfassen, Temperaturniveaus bestimmen und die zeitliche Verfügbarkeit bewerten. Darauf bauen Technik- und Wirtschaftlichkeitsrechnung auf.
Seit Inkrafttreten des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG) gelten für bestimmte Unternehmen Pflichten zur Meldung und zum Management von Energieverbräuchen. Die Plattform für Abwärme schafft dafür einen zentralen Meldeweg und eine systematische Datengrundlage (BfEE, 2025).
Herausforderungen meistern. Chancen nutzen. Mit MVV Enamic.
Wir bei MVV Enamic unterstützen Sie dabei, aus Abwärme-Daten umsetzbare Projekte zu machen. Wir strukturieren mit Ihnen die nächsten Schritte: von der Potenzialaufnahme über das technische Konzept bis zur Umsetzung – passend zu Ihrem Prozess und Ihrem Zeitplan.
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