Industriewärmepumpen können den CO2-Ausstoß eines Betriebs erheblich senken, weil sie vorhandene Wärmequellen nutzen, anstatt fossile Brennstoffe zu verbrennen. Je nach Ausgangssituation lassen sich durch den Einsatz einer Industriewärmepumpe bis zu 50 bis 70 Prozent der prozessbedingten Wärmeemissionen einsparen, sofern der Strom aus erneuerbaren Quellen stammt. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Technik, Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten.
Wie viel CO2 können Industriewärmepumpen tatsächlich einsparen?
Industriewärmepumpen erzielen eine CO2-Einsparung von typischerweise 40 bis 70 Prozent gegenüber einer gasbeheizten Anlage, wenn der Betriebsstrom aus dem deutschen Strommix stammt. Bei vollständig grünem Strom nähert sich die Einsparung der 100-Prozent-Marke. Der entscheidende Hebel ist die Jahresarbeitszahl (JAZ): Je höher sie ausfällt, desto weniger Strom wird pro erzeugter Kilowattstunde Wärme benötigt.
Die JAZ gibt an, wie viel Wärmeenergie eine Wärmepumpe pro eingesetzter Kilowattstunde Strom liefert. Industriewärmepumpen erreichen in gut ausgelegten Systemen JAZ-Werte von 3 bis 5, was bedeutet, dass drei bis fünf Kilowattstunden Wärme aus einer Kilowattstunde Strom entstehen. Der Rest stammt aus der genutzten Umgebungs- oder Prozesswärme und verursacht keine direkten Emissionen.
Wichtig ist dabei die Betrachtung des gesamten Energiesystems eines Betriebs: Wer gleichzeitig in Energieeffizienzmaßnahmen investiert und den Wärmebedarf insgesamt senkt, multipliziert den CO2-Einspareffekt der Wärmepumpe zusätzlich.
Wie funktioniert eine Industriewärmepumpe technisch?
Eine Industriewärmepumpe überträgt Wärme von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau, indem sie einen Kältemittelkreislauf durchläuft, der aus Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil besteht. Elektrische Energie treibt den Verdichter an, der das Kältemittel komprimiert und dabei Wärme auf das gewünschte Prozessniveau hebt.
Das Grundprinzip ist identisch mit dem eines Haushaltskühlschranks, nur in umgekehrter Richtung und in einem deutlich größeren Leistungsbereich. Industriewärmepumpen sind für Temperaturen von bis zu 160 Grad Celsius ausgelegt, was viele Prozesse in der Lebensmittel-, Chemie- und Papierindustrie abdeckt. Neuere Hochtemperaturwärmepumpen erreichen sogar Temperaturen jenseits von 200 Grad Celsius.
Wärmequellen für Industriewärmepumpen
Als Wärmequellen kommen Abwässer, Abluft, Prozessabwärme, Grundwasser oder Außenluft infrage. Je höher die Eingangstemperatur der Wärmequelle, desto effizienter arbeitet die Anlage. Prozessabwärme aus Kompressoren, Kühlanlagen oder industriellen Öfen eignet sich besonders gut, weil sie kontinuierlich anfällt und ein vergleichsweise hohes Temperaturniveau mitbringt.
Kältemittel und Systemauslegung
Die Wahl des Kältemittels beeinflusst sowohl die erreichbaren Temperaturen als auch die Umweltverträglichkeit der Anlage. Natürliche Kältemittel wie Ammoniak, Wasser oder CO2 gewinnen in der Industrie an Bedeutung, weil sie ein geringes Treibhauspotenzial aufweisen und in vielen Ländern regulatorisch bevorzugt werden.
In welchen Branchen lohnen sich Industriewärmepumpen besonders?
Industriewärmepumpen lohnen sich besonders in Branchen mit hohem Niedertemperaturwärmebedarf und gleichzeitig anfallender Prozessabwärme, darunter Lebensmittelverarbeitung, Papier- und Zellstoffindustrie, Chemie, Textilindustrie sowie Brauereien und Molkereien. Überall dort, wo Wärme unter 120 Grad Celsius benötigt wird, ist das Einsparpotenzial am größten.
In der Lebensmittelindustrie fallen Pasteurisierung, Trocknung und Reinigung als typische Anwendungsfälle an. Die Papierindustrie benötigt große Mengen an Prozessdampf und Trocknungswärme, die sich mit Hochtemperaturwärmepumpen wirtschaftlich bereitstellen lassen. Auch Galvanikbetriebe und Lackieranlagen profitieren, weil ihre Prozesstanks auf konstanten Temperaturen gehalten werden müssen.
Betriebe mit Druckluftanlagen haben einen besonderen Vorteil: Kompressoren erzeugen erhebliche Abwärme, die sich direkt als Wärmequelle für eine Wärmepumpe nutzen lässt. Wer bereits auf leistungsstarke Druckluftkompressoren setzt, hat damit eine ideale Grundlage für die Integration einer Industriewärmepumpe.
Was ist der Unterschied zwischen Wärmepumpe und Wärmerückgewinnung?
Wärmerückgewinnung überträgt vorhandene Abwärme direkt und ohne Energiezufuhr auf einen anderen Prozess oder Verbraucher, während eine Wärmepumpe das Temperaturniveau der Abwärme aktiv anhebt, indem sie elektrische Energie einsetzt. Wärmerückgewinnung ist einfacher und günstiger, stößt aber an Grenzen, sobald das Temperaturniveau der Abwärme für den Zielprozess nicht ausreicht.
Ein konkretes Beispiel: Die Abwärme eines Kompressors liegt bei etwa 40 bis 80 Grad Celsius. Für die Raumheizung oder Warmwasserbereitung reicht das direkt aus, für einen Prozess, der 120 Grad Celsius benötigt, jedoch nicht. Hier setzt die Wärmepumpe an: Sie hebt das Temperaturniveau auf das erforderliche Prozessniveau an und erschließt damit Einsparpotenziale, die mit reiner Wärmerückgewinnung nicht erreichbar wären.
In der Praxis werden beide Technologien häufig kombiniert. Eine direkte Wärmerückgewinnung deckt den Grundbedarf ab, während eine Wärmepumpe die Spitzenlast oder höhere Temperaturniveaus übernimmt. Wer mehr über die Möglichkeiten der Wärmerückgewinnung im industriellen Kontext erfahren möchte, findet auf der Seite zu Energieeffizienzlösungen weiterführende Informationen.
Welche Fördermöglichkeiten gibt es für Industriewärmepumpen in Deutschland?
In Deutschland werden Industriewärmepumpen im Jahr 2026 vor allem über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und die KfW gefördert. Das BAFA-Programm zur Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW) bezuschusst Wärmepumpenanlagen in Unternehmen mit bis zu 40 Prozent der förderfähigen Investitionskosten.
Zusätzlich bietet die KfW über das Programm “Bundesförderung für effiziente Gebäude” (BEG) Finanzierungsmöglichkeiten für Wärmepumpen in Nichtwohngebäuden. Unternehmen, die eine Wärmepumpe im Rahmen eines umfassenden Energieeffizienzkonzepts einsetzen, können unter Umständen mehrere Fördertöpfe kombinieren.
- BAFA EEW: Investitionszuschüsse für Prozesswärmepumpen und Hochtemperaturwärmepumpen in Gewerbebetrieben
- KfW 293/294: Zinsgünstige Kredite für Energieeffizienzprojekte in Unternehmen
- Bundesförderung Klimaschutzverträge: Für energieintensive Industrien mit langfristigen Dekarbonisierungszielen
- Landesförderprogramme: Viele Bundesländer ergänzen die Bundesförderung mit eigenen Programmen, die je nach Region variieren
Voraussetzung für die meisten Programme ist ein Energieaudit oder ein Energiemanagementsystem gemäß ISO 50001. Unternehmen, die bereits eine Zertifizierung nach ISO 14001 besitzen, sind hier oft gut aufgestellt.
Wann amortisiert sich eine Industriewärmepumpe?
Eine Industriewärmepumpe amortisiert sich in der Regel innerhalb von vier bis acht Jahren, abhängig von der Anlagengröße, den aktuellen Energiepreisen, der genutzten Wärmequelle und der in Anspruch genommenen Förderung. Bei hohen Gasenergiepreisen und günstigem Grünstromtarif verkürzt sich die Amortisationszeit erheblich.
Die entscheidenden Kostenfaktoren sind der Investitionsaufwand für die Anlage inklusive Integration, die Differenz zwischen dem eingesparten Gaspreis und dem Strompreis sowie die Betriebsstunden pro Jahr. Anlagen, die ganzjährig laufen und eine hohe JAZ erreichen, rechnen sich deutlich schneller als saisonale oder sporadisch genutzte Systeme.
Ein Rechenbeispiel zur Orientierung: Ersetzt eine Wärmepumpe 500 MWh Gas pro Jahr und liegt die Differenz zwischen Gaspreis und dem durch die JAZ geteilten Strompreis bei 30 Euro pro MWh, ergibt sich eine jährliche Einsparung von 15.000 Euro. Bei einer Investition von 80.000 Euro und einer BAFA-Förderung von 30 Prozent reduziert sich der Eigenanteil auf 56.000 Euro, was einer Amortisationszeit von knapp vier Jahren entspricht. Diese Zahlen sind illustrativ und hängen stark vom Einzelfall ab.
Wie Galek & Kowald Industriebetriebe bei der CO2-Reduktion unterstützt
Galek & Kowald begleitet Industriebetriebe von der ersten Bestandsaufnahme bis zur schlüsselfertigen Anlage und hilft dabei, das CO2-Einsparpotenzial durch Wärmepumpentechnik gezielt zu erschließen. Als erfahrener Anlagenbauer mit Standorten in Mühlhausen und Schmalkalden verbindet das Unternehmen messtechnisch basierte Energieberatung mit konkreter Umsetzungskompetenz.
- Energieanalyse und Potenzialermittlung: Galek & Kowald identifiziert vorhandene Abwärmequellen und bewertet, welche Temperaturniveaus und Wärmemengen für eine Wärmepumpe nutzbar sind
- Systemplanung und Integration: Das Team plant die Wärmepumpe als Teil eines Gesamtkonzepts, das Druckluft, Kälte und Wärme aufeinander abstimmt
- Förderberatung: Galek & Kowald unterstützt bei der Auswahl und Beantragung passender Förderprogramme, um die Investitionskosten zu senken
- Inbetriebnahme und Wartung: Auch nach der Übergabe bleibt das Unternehmen als Partner aktiv und stellt sicher, dass die Anlage dauerhaft effizient läuft
Als Vertragspartner von Atlas Copco und Mitglied der airgroup steht Galek & Kowald für geprüfte Qualität und nachhaltige Industrietechnik. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und erfahren Sie, welches CO2-Einsparpotenzial in Ihrem Betrieb steckt.
