Wie Sie Wärme in Kälte umwandeln
Sorptionskältemaschinen nutzen Wärme, um einen Kältemittelprozess anzutreiben. Die eigentliche Kühlung entsteht im Verdampfer: Dort nimmt das verdampfende Kältemittel Wärme aus dem zu kühlenden Kreislauf auf.
Bei einer Absorptionskältemaschine nimmt eine Flüssigkeit den Kältemitteldampf auf. Die Anlage fördert die Lösung zum Generator, auch Austreiber genannt. Zugeführte Wärme trennt das Kältemittel wieder von der Lösung. Anschließend gelangt der Dampf zum Kondensator, wo er Wärme abgibt und sich verflüssigt. Nach der Druckabsenkung gelangt das Kältemittel in den Verdampfer. Dort nimmt es erneut Wärme auf (CIBSE, 2016).
Die beteiligten Stoffe bestimmen, welches Kältemittel verdampft. Bei einer Wasser-Lithiumbromid-Anlage ist Wasser das Kältemittel. Bei einer Ammoniak-Wasser-Anlage übernimmt Ammoniak diese Funktion. (CIBSE, 2016). Der im Kältemittelkreislauf entstehende Dampf ist daher nicht bei jeder Sorptionskälteanlage Wasserdampf.
Adsorptionskältemaschinen nutzen dagegen einen Festkörper als Sorptionsmittel. Das Kältemittel lagert sich an dessen Oberfläche an. Zugeführte Wärme löst das Kältemittel von der Oberfläche. Absorption und Adsorption sind damit unterschiedliche Verfahren, auch wenn beide thermisch angetriebene Kältemittelprozesse nutzen.
Die Anlage benötigt außerdem Strom, beispielsweise für Pumpen und Regelung. Wärme als Antriebsenergie bedeutet nicht, dass der Betrieb stromfrei ist. Betrachten Sie deshalb die gesamte Versorgung Ihrer Prozesskälte, einschließlich Rückkühlung und Hilfsantrieben.
Welche Abwärmequellen und Betriebsbedingungen passen?
Ob Abwärme als Quelle passt, hängt von Temperaturniveau und Verfügbarkeit ab. Entscheidend sind außerdem Rückkühlung und die zeitliche Übereinstimmung mit Ihrem Kältebedarf.
Für eine erste Bestandsaufnahme kommen unterschiedliche Quellen infrage. Prüfen Sie beispielsweise warme Abluft aus Prozessen oder Abgasströme. Auch Anlagen zur Drucklufterzeugung können Abwärme liefern. Der Abwärmerechner des Bayerischen Landesamts für Umwelt erfasst unter anderem diese Quellen sowie Abwasser und raumlufttechnische Anlagen (Bayerisches Landesamt für Umwelt, 2026).
Bevor Sie zusätzliche Technik planen, prüfen Sie die Entstehung der Abwärme. Lässt sie sich vermeiden oder unmittelbar für einen Wärmebedarf nutzen? Vergleichen Sie diese Möglichkeiten mit der Kälteerzeugung. Hinweise zur Einordnung finden Sie auch im Beitrag über industrielle Abwärme.
Für die Auslegung brauchen Sie mehr als eine einzelne Temperaturmessung. Erfassen Sie die verfügbare Wärmeleistung und deren Verlauf über die Betriebszeit. Stellen Sie diese Daten dem Kältebedarf gegenüber. Berücksichtigen Sie Produktionspausen, Wartungszeiten und saisonale Unterschiede. Dokumentieren Sie, welche Betriebszustände Ihre Messungen abdecken.
Eine höhere Antriebstemperatur garantiert keine geringeren Betriebskosten. Lassen Sie die erreichbare Kälteleistung für die tatsächlich verfügbaren Betriebsbedingungen bestimmen. Dazu gehören die benötigte Kaltwassertemperatur und die Bedingungen der Rückkühlung. Pauschale Temperaturspannen ersetzen diese Prüfung nicht.
Prüfen Sie bei schwankender Nachfrage, ob ein Kältespeicher oder eine ergänzende Kompressionskälteanlage sinnvoll ist. Die passende Kombination hängt von Ihrem Lastprofil ab. Verlangen Sie für einen Speicher eine Berechnung der nutzbaren Kapazität und der erforderlichen Ladezeiten.
Eine Wärmepumpe kann das Temperaturniveau einer Wärmequelle anheben. Ihr zusätzlicher Strombedarf gehört dann in die Bewertung des Gesamtsystems. Wenn Sie Wärme in Kälte umwandeln möchten, vergleichen Sie auch diese Kombination mit einer direkten Nutzung der Abwärme.
Wie prüfen Sie die Wirtschaftlichkeit?
Ob sich eine Sorptionsanlage wirtschaftlich trägt, zeigt der Vergleich mit Ihrer bisherigen Kälteversorgung. Vergleichen Sie dafür beide Systeme bei gleichem Kältebedarf und gleichen Anforderungen an die Verfügbarkeit.
Die thermische Arbeitszahl, auch thermischer COP genannt, beschreibt das Verhältnis von Kälteleistung zu thermischer Antriebsleistung. Sie ist kein einfacher Wirkungsgrad, bei dem ein verbleibender Anteil der Antriebswärme verloren geht. Die Rückkühlung muss sowohl die aufgenommene Wärme als auch die zugeführte Antriebswärme abführen. Elektrischer Hilfsbedarf ist im rein thermischen Kennwert nicht enthalten (CIBSE, 2016).
Für die Kostenbetrachtung brauchen Sie deshalb die Leistungsdaten des gesamten Systems. Berücksichtigen Sie den Strombedarf der Hilfsantriebe und der Rückkühlung. Falls die Wärmequelle nicht unmittelbar nutzbar ist, erfassen Sie auch die benötigte Aufbereitung und Wärmeübertragung.
Prüfen Sie zudem, welchen wirtschaftlichen Wert die Abwärme hat. Wärme, die Sie bisher ungenutzt abführen, kann eine andere Kostenbasis haben als Wärme mit bestehender Nutzung. Wenn Sie diese zum Heizen oder für einen Prozess benötigen, gehört der entfallende Nutzen in den Vergleich.
Fordern Sie für die Investition eine Aufstellung der benötigten Komponenten an. Dazu gehören neben der Kältemaschine beispielsweise Wärmeübertrager, Leitungen und die Rückkühlung. Erfassen Sie Planung und Einbindung in den Bestand. Ergänzen Sie Wartung und die Kosten einer erforderlichen Reserveversorgung.
Eine Beispielrendite ist nur aussagekräftig, wenn ihre Annahmen zu Ihrem Betrieb passen. Lassen Sie Energiepreise, Betriebszeiten und Vergleichstechnik offenlegen. Prüfen Sie auch, wie sich das Ergebnis bei veränderten Preisen oder geringerer Auslastung entwickelt. Vergleichen Sie die Ergebnisse, bevor Sie eine Investition beschließen.
Der Abwärmerechner des Bayerischen Landesamts für Umwelt bietet eine erste Orientierung zu Abwärmepotenzial und Wirtschaftlichkeit. Er ersetzt keine Auslegung Ihrer Sorptionskälteanlage (Bayerisches Landesamt für Umwelt, 2026).
Beziehen Sie für die Umsetzung auch die Frage ein, wer die Anlage finanziert und betreibt. Informationen zum Contracting für Industriekunden können diesen Vergleich ergänzen. Ein anderes Betreibermodell ersetzt jedoch nicht die Prüfung der Technik und ihrer Kosten.
Welche Förderung kommt für Sorptionskälte infrage?
Die Kälte-Klima-Richtlinie nennt stationäre Sorptions-Kälte- und Klimaanlagen als förderbare Anlagenart. Voraussetzung ist unter anderem, dass die Sorptionsanlage überwiegend von einer bereits vorhandenen oder gleichzeitig neu errichteten Abwärmequelle, einer regenerativen Wärmequelle oder mit Fernwärme angetrieben wird.
Ob Ihr Vorhaben die Voraussetzungen erfüllt, muss anhand der geltenden Programmbedingungen geprüft werden (BMUKN, 2026a).
Das Bundesumweltministerium hält in seiner Meldung fest: "Die Förderrichtlinie endet am 31. Dezember 2026 und bis dahin können Fördergelder beantragt werden." (BMUKN, 2026a) Die Frist betrifft die Antragstellung, nicht die Fertigstellung der Anlage.
Das Programm richtet sich unter anderem an Unternehmen und betrifft energieeffiziente stationäre Anlagen mit nicht-halogenierten Kältemitteln (BMUKN, 2026a). Die offizielle Programmseite beschreibt eine Zuschussförderung mit Festbeträgen. Sie verweist für die Berechnung auf einen Förderrechner (BMUKN, 2026b).
Nach Zugang des Zuwendungsbescheids können bewilligte Maßnahmen innerhalb einer Frist von zwei Jahren umgesetzt werden (BMUKN, 2026a).
Nutzen Sie die offizielle Programminformation zur Kälte-Klima-Richtlinie für die Prüfung Ihres Vorhabens. Die Antragstellung erfolgt beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Zu beachten ist, dass aus der Nennung einer Anlagenart nach der Prüfung, sich keine Zusage für Ihr Projekt ergibt. (BMUKN, 2026b).
Fazit: Erst Betriebsdaten prüfen, dann die Anlage auswählen
Wenn Sie Wärme in Kälte umwandeln möchten, beginnen Sie mit Ihren Betriebsdaten. Erfassen Sie die verfügbare Abwärme und den zeitlichen Kältebedarf. Lassen Sie darauf aufbauend die technische Auslegung und einen Kostenvergleich erstellen. Eine geeignete Temperatur allein entscheidet noch nicht über die Wirtschaftlichkeit.
Bringen Sie Ihre Messdaten und Angaben zur bisherigen Kälteversorgung in das Gespräch ein. Sprechen Sie mit MVV Enamic unverbindlich über die Abwärmenutzung in Ihrem Betrieb.
