Prozesswärme 2026: Hochtemperatur-Wärmepumpen statt Erdgas

Warum Prozesswärme der entscheidende Hebel ist

In der Industrie hat Prozesswärme den größten Anteil am Endenergieverbrauch. Der Industriesektor steht für knapp 30 Prozent des deutschen Endenergieverbrauchs, und davon entfallen rund 67 Prozent, das sind etwa 407 TWh, auf Prozesswärme. Diese Wärme wird bislang zu über 75 Prozent aus fossilen Energien erzeugt. Erdgas ist mit Abstand der wichtigste Energieträger, erneuerbare Energien decken nur rund 6 bis 7 Prozent. Damit ist Prozesswärme für einen Großteil der industriebedingten CO2-Emissionen verantwortlich.

Die Größenordnung wird deutlicher, wenn man den Temperaturbereich betrachtet, den Wärmepumpen grundsätzlich adressieren können. Der jährliche Wärmebedarf für Temperaturen bis 200 Grad C liegt in Deutschland nach einer Studie des Fraunhofer IEG für Agora Energiewende bei gut 1.000 TWh. Dieser Bereich entspricht über drei Vierteln des deutschen Erdgasverbrauchs und verursacht über ein Viertel der deutschen Treibhausgasemissionen. Genau dieser Bereich ist mit Groß- und Hochtemperatur-Wärmepumpen technisch erschließbar.

Für Ihr Unternehmen heißt das: Wenn ein relevanter Teil Ihres Erdgasverbrauchs in Trocknung, Erwärmung oder Dampferzeugung unter 200 Grad C fließt, betrifft Sie diese Technologie unmittelbar. Der Erdgaspreis im Großhandel bewegte sich 2025 in einem Korridor um 4,2 ct/kWh. Für Gewerbebetriebe lagen die Gaspreise Anfang 2026 überwiegend zwischen 9 und 11 ct/kWh. Jede vermiedene Kilowattstunde Erdgas senkt damit nicht nur Emissionen, sondern auch ein Kostenrisiko, das über den CO2-Preis weiter steigt.

Wie hoch Hochtemperatur-Wärmepumpen wirklich kommen

Hochtemperatur-Wärmepumpen erreichen Vorlauftemperaturen von rund 75 bis 90 Grad C zuverlässig. Spezielle Industriemodelle gehen bis 200 Grad C und decken damit einen großen Teil der niedrigen und mittleren Prozesswärme ab. Die maximal mögliche Vorlauftemperatur wird vor allem durch das Kältemittel und den Verdichtertyp bestimmt. Gängig sind R717 (Ammoniak), R744 (CO2), R1234ze(E) sowie R245fa und R134a.

Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit ist die Leistungszahl COP. Bei der Kombination B50/W90, also 50 Grad C Quelltemperatur und 90 Grad C Vorlauf, erreichen Hochtemperatur-Wärmepumpen einen COP von bis zu rund 3,4. Diese Zahl ist eine Orientierungsgröße, kein garantierter Wert. Klar ist die Richtung: Hohe Vorlauftemperaturen senken die Effizienz deutlich. Als Faustwert gilt, dass jedes Grad geringere Vorlauftemperatur die Jahresarbeitszahl um etwa 2 bis 2,5 Prozent verbessert. Eine Absenkung von 55 auf 40 Grad C bringt rund 30 bis 35 Prozent bessere JAZ.

Für Prozesswärme bedeutet das einen Zielkonflikt: Das geforderte hohe Temperaturniveau begrenzt die erreichbare Effizienz und damit die Wirtschaftlichkeit. Je näher Quelltemperatur und benötigte Vorlauftemperatur beieinanderliegen, desto besser arbeitet die Anlage. Bei der Verdichtertechnik gelten Scrollverdichter im Leistungsbereich von etwa 3 bis 120 kW als dominierend. Gegenüber Kolbenverdichtern werden ihnen rund 10 bis 20 Prozent höhere Effizienz und 40 bis 75 Prozent längere Lebensdauer zugeschrieben. Diese Angaben sind Herstellerwerte und sollten im konkreten Lastprofil geprüft werden.

Welche Branchen und Anwendungen passen

Hochtemperatur-Wärmepumpen lohnen sich dort, wo kontinuierlich Wärme auf moderatem Temperaturniveau gebraucht wird und gleichzeitig eine nutzbare Wärmequelle vorhanden ist. Typische Einsatzfelder sind Trocknung, Sterilisation, Verdampfung und Wärmerückgewinnung. Branchenseitig sind das vor allem die Lebensmittelverarbeitung, Wäschereien sowie die Papier- und Chemieindustrie.

Der wirtschaftliche Hebel liegt oft in der Wärmequelle. Als Quelle dienen industrielle Abwärme, Kühlwasser oder Abwasser. Je höher die Quelltemperatur, desto höher der erreichbare COP, weil der Temperaturhub kleiner wird. Ein Betrieb, der heute Abwärme ungenutzt abführt und parallel Erdgas für Prozesswärme verbrennt, hat damit ein doppeltes Einsparpotenzial: Die Abwärme wird zur Quelle, und das Erdgas wird ersetzt.

Bevor Sie investieren, sollten Sie drei Größen kennen: das benötigte Temperaturniveau Ihrer Prozesse, das Temperaturniveau und die Verfügbarkeit Ihrer Abwärme sowie Ihr Lastprofil über das Jahr. Liegen Ihre Prozesse überwiegend unter 90 Grad C, sind Standard-Hochtemperatur-Wärmepumpen einsetzbar. Bis 200 Grad C kommen spezielle Industriemodelle infrage, allerdings mit niedrigerem COP. Wichtig ist die ehrliche Betrachtung der Wirtschaftlichkeit: Anlagen, die nur wenige Stunden im Jahr laufen, amortisieren sich schwerer als solche im Dauerbetrieb. Wo das hohe Temperaturniveau die Effizienz zu stark drückt, können Effizienzmaßnahmen, Tarifwechsel oder eine teilweise Elektrifizierung die sinnvollere Vorstufe sein. Im Leistungsbereich von etwa 3 bis 120 kW dominieren Scrollverdichter, die als langlebig und effizient gelten. Für Ihr Lastprofil zählt am Ende, wie viele Volllaststunden die Anlage erreicht.

Was Förderung und CO2-Preis zur Wirtschaftlichkeit beitragen

Die zentrale Förderung ist die Bundesförderung Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft, kurz EEW. In Modul 2 'Prozesswärme aus erneuerbaren Energien' werden Wärmepumpen gefördert. Die Fördersätze richten sich nach der Unternehmensgröße: kleine Unternehmen erhalten 60 Prozent, mittlere 50 Prozent und große 40 Prozent (für Biomasse jeweils niedriger). Der maximale Förderbetrag liegt bei 20 Mio. EUR pro Vorhaben. Das verschiebt die Investitionsrechnung erheblich, weil ein großer Teil der Mehrkosten gegenüber einem Gaskessel abgedeckt werden kann.

Auf der Betriebskostenseite wirkt der CO2-Preis zugunsten der Elektrifizierung. Im nationalen Emissionshandel (nEHS/BEHG) lag der Festpreis 2025 bei 55 EUR/t CO2. Für 2026 erfolgt eine Versteigerung im Preiskorridor von 55 bis 65 EUR/t, im anschließenden Nachverkauf ist ein Preis von 68 EUR/t vorgesehen. Für Erdgas bedeutet das 2026 einen CO2-Aufschlag von bis zu rund 1,4 ct/kWh. Den Start des EU-ETS 2, der den nationalen Emissionshandel ablösen soll, haben die EU-Umweltminister am 5. November 2025 von 2027 auf 2028 verschoben; das BEHG bleibt 2027 vollständig anwendbar. Die Preisprognosen für den ETS 2 sind unsicher: Ein beschlossener Stabilitätsmechanismus deckelt den Preis in den ersten Jahren auf 45 EUR/t, das Mercator-Institut nennt für den Start rund 220 EUR/t als mögliches Niveau.

Gegenzurechnen sind die Strompreise. Kleine Gewerbebetriebe zahlten Anfang 2026 im Mittel rund 27 ct/kWh, die Industrie 2025 laut Eurostat zwischen etwa 16 und 23 ct/kWh. Beschlossen ist zudem der genehmigte Industriestrompreis mit Zielpreis 5 ct/kWh.

Wie Sie die Entscheidung 2026 strukturieren

Die Rahmenbedingungen für 2026 sind in einigen Punkten beschlossen, in anderen nur geplant. Diese Trennung ist für Ihre Entscheidung wichtig. Beschlossen ist die EEW-Förderung mit 40 bis 60 Prozent und maximal 20 Mio. EUR pro Vorhaben. Beschlossen ist auch der nationale CO2-Preiskorridor 55 bis 65 EUR/t für 2026. Am 16. April 2026 hat die EU-Kommission den deutschen Industriestrompreis beihilferechtlich genehmigt: Zielpreis 5 ct/kWh für 50 Prozent des Verbrauchs, Laufzeit 2026 bis 2028, Budget 3,8 Mrd. EUR, rund 9.500 Unternehmen aus 91 (Teil-)Branchen, gekoppelt an eine Dekarbonisierungs- und Reinvestitionsauflage von mindestens 50 Prozent. Der Antrag erfolgt 2027 rückwirkend für 2026.

Geplant, aber noch nicht final kalkulierbar ist die Entwicklung des EU-ETS 2 ab 2028. Wer heute eine 15 bis 20 Jahre laufende Wärmeinvestition plant, sollte den möglichen Anstieg der fossilen CO2-Kosten als Szenario einrechnen, nicht als Fixwert.

Praktisch empfiehlt sich diese Reihenfolge: Erstens das Temperaturniveau Ihrer Prozesse erfassen und prüfen, welcher Anteil unter 90 Grad C beziehungsweise unter 200 Grad C liegt. Zweitens nutzbare Abwärmequellen identifizieren, da deren Temperatur den COP bestimmt. Drittens die Wirtschaftlichkeit mit realistischem COP rechnen, etwa bis zu 3,4 bei günstiger Quelle, sowie mit Strom- gegen Gaspreis und CO2-Aufschlag. Viertens die EEW-Förderung einplanen. Bis 2045 können Großwärmepumpen nach Fraunhofer IEG über 70 Prozent der Fernwärme bereitstellen; das CO2-freie Wärmepotenzial wird auf rund 1.500 TWh beziffert.

Häufige Fragen

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