Steigende Gaspreise und volatile Energiemärkte haben die industrielle Wärmeversorgung in den vergangenen Jahren zu einem strategischen Thema gemacht. Viele Unternehmen stehen inzwischen vor derselben Herausforderung: Prozesswärme wird dauerhaft benötigt, gleichzeitig sollen Energiekosten kalkulierbarer werden und die Abhängigkeit von Erdgas sinken.
Besonders energieintensive Branchen geraten dabei unter Druck. Prozessdampf oder Trocknungswärme werden häufig rund um die Uhr benötigt. Klassische Gaskessel bieten zwar Versorgungssicherheit, machen Unternehmen aber anfällig für Preisschwankungen auf den Energiemärkten und steigende CO2-Kosten.
Elektrifizierung gilt deshalb zunehmend als wichtiger Baustein der industriellen Wärmewende. In der Praxis zeigt sich allerdings schnell ein Problem: Strompreise unterliegen ebenfalls starken Schwankungen. Wirtschaftlich attraktiv wird elektrische Prozesswärme häufig erst dann, wenn Strombezug und Wärmenutzung zeitlich voneinander entkoppelt werden können. Genau darauf setzen Power-to-Heat-Systeme mit thermischen Speichern: Sie nutzen Strom zur Wärmeerzeugung in günstigen Marktphasen und stellen die Energie zeitversetzt für industrielle Prozesse bereit. Heat-as-a-Service-Modelle greifen diese Logik auf und übernehmen zusätzlich Finanzierung, Betrieb und Optimierung der gesamten Wärmeinfrastruktur.
Heat-as-a-Service in Kürze: Die wichtigsten Punkte
- Heat-as-a-Service ermöglicht Industrieunternehmen den Bezug elektrifizierter Prozesswärme ohne eigene Investitionen in neue Wärmeinfrastruktur.
- Power-to-Heat-Systeme mit integrierten thermischen Speichern wie der ThermalBattery™ entkoppeln Strombezug und Wärmeverbrauch zeitlich voneinander.
- Günstige Strommarktphasen können genutzt werden, um Wärmekosten langfristig stabiler zu gestalten.
- Bestehende Kesselanlagen bleiben typischerweise als Backup erhalten.
- Betrieb, Optimierung, Energiehandel und Wartung übernimmt der Anbieter des Systems.
Wenn Elektrifizierung allein nicht ausreicht
Viele industrielle Prozesse folgen einem konstanten Wärmebedarf. Energie wird genau dann benötigt, wenn produziert wird – unabhängig davon, ob gerade günstiger Strom verfügbar ist oder nicht. Wird Strom unmittelbar in Prozesswärme umgewandelt, bleibt die Wirtschaftlichkeit deshalb stark vom aktuellen Strompreis abhängig. Unternehmen tauschen dann zwar Gas gegen Strom aus, lösen aber das eigentliche Problem volatiler Energiekosten nur teilweise.
Hinzu kommt, dass industrielle Produktionsprozesse hohe Anforderungen an Versorgungssicherheit stellen. Die Wärmeversorgung muss zuverlässig funktionieren, oft im kontinuierlichen Betrieb und über lange Produktionszyklen hinweg. Für viele Unternehmen reicht die reine Elektrifizierung deshalb nicht aus. Entscheidend wird vielmehr die Frage, wie sich Stromnutzung und Wärmeverbrauch zeitlich voneinander entkoppeln lassen.
Power-to-Heat-Systeme mit integriertem Speicher entkoppeln Strombezug und Wärmebedarf
Power-to-Heat-Systeme mit integriertem Wärmespeicher ermöglichen genau diese Entkopplung. Sie wandeln kostengünstigen Strom in Wärme um, speichern diese und stellen sie später bedarfsgerecht für industrielle Prozesse bereit. Damit verändert sich die Logik der Wärmeversorgung grundlegend. Unternehmen müssen Prozesswärme nicht mehr exakt in dem Moment erzeugen, in dem sie benötigt wird. Stattdessen kann Strom gezielt dann genutzt werden, wenn er wirtschaftlich attraktiv verfügbar ist.
Gerade in einem Energiesystem mit wachsender Wind- und Solarstromerzeugung wird dieser Ansatz relevanter. Zeiten mit niedrigen Strompreisen oder hoher erneuerbarer Einspeisung lassen sich dadurch deutlich besser nutzen.
Power-to-Heat mit integrierter Wärmespeicherung reduziert die Abhängigkeit von Gas
Für Industrieunternehmen steht dabei meist weniger die Technologie selbst im Vordergrund als die wirtschaftliche Wirkung. Power-to-Heat-Systeme mit thermischer Energiespeicherung schaffen die Möglichkeit, den Einsatz fossiler Brennstoffe schrittweise zu reduzieren und gleichzeitig die Wärmekosten besser planbar zu machen.
Wird Strom bevorzugt in günstigen Marktphasen genutzt, sinkt die Abhängigkeit von kontinuierlichem Gaseinsatz. Gleichzeitig bleibt die bestehende Kesselinfrastruktur häufig als Backup erhalten. Die Umstellung erfolgt damit nicht als abrupter Austausch bestehender Systeme, sondern als unkomplizierte Ergänzung der vorhandenen Wärmeversorgung.
Je nach Prozess und Standort kann auf diese Weise ein erheblicher Teil des industriellen Wärmebedarfs elektrifiziert werden. Besonders relevant ist das für Unternehmen mit kontinuierlichem oder semi-kontinuierlichem Prozesswärmebedarf.
Heat-as-a-Service verändert die Investitionslogik
Dass industrielle Wärme elektrifiziert werden kann, wissen inzwischen viele Unternehmen. Die größere Hürde liegt häufig an anderer Stelle: hohe Investitionskosten, zusätzlicher Betriebsaufwand und fehlende Ressourcen für Energiehandel oder Systemoptimierung. Hier setzen Heat-as-a-Service-Modelle an. Dabei finanziert, plant, errichtet und betreibt ein externer Anbieter die gesamte Wärmeinfrastruktur. Das Industrieunternehmen bezieht ausschließlich die benötigte Prozesswärme.
Für Unternehmen verändert sich dadurch vor allem die Risikostruktur. Eigene Investitionen in Elektroheizer, Speicher oder zusätzliche Infrastruktur entfallen. Gleichzeitig müssen Unternehmen weder Energiemärkte beobachten noch den Betrieb komplexer Flexibilitätssysteme selbst übernehmen. Prozesswärme wird damit stärker zu einer planbaren Dienstleistung statt zu einem langfristigen Infrastrukturprojekt.
Betreiberkompetenz bei Heat-as-a-Service wird zum Wirtschaftlichkeitsfaktor
Mit der Elektrifizierung industrieller Wärme steigt auch die Komplexität der Systeme. Wirtschaftlichkeit hängt zunehmend davon ab, wann Strom eingekauft wird, wie Speicher betrieben werden und welche Flexibilitäten zusätzlich vermarktet werden können.
Dazu gehören beispielsweise:
- die Optimierung von Lade- und Entladezyklen
- die Nutzung günstiger Strommarktphasen
- die Integration von Regelenergie- oder Flexibilitätsmärkten
- die Abstimmung mit bestehenden Produktionsprozessen
Für viele Industrieunternehmen liegt dieser Bereich außerhalb ihres eigentlichen Kerngeschäfts. Deshalb entstehen zunehmend Modelle, bei denen spezialisierte Anbieter die technische und wirtschaftliche Optimierung vollständig übernehmen.
Heat-as-a-Service: So funktioniert das Modell in der Praxis
Ein Beispiel dafür ist das Heat-as-a-Service-Modell von ENERGYNEST. Das Unternehmen finanziert, baut, besitzt und betreibt Power-to-Heat- und Wärmespeichersysteme direkt beim Industriekunden. Unternehmen beziehen dabei ausschließlich die benötigte Prozesswärme. Strom wird nur dann genutzt, wenn er günstiger verfügbar ist als Gas. Die erzeugte Wärme wird gespeichert und anschließend genau dann bereitgestellt, wenn der Produktionsprozess sie benötigt. Zusätzliche Erlöse aus Netzflexibilität und Regelenergiemärkten können dazu beitragen, die Wirtschaftlichkeit des Systems weiter zu verbessern.
Für Industrieunternehmen bedeutet das vor allem:
- keine Anfangsinvestition
- keine zusätzlichen Technologie- oder Leistungsrisiken
- geringere Abhängigkeit von volatilen Gasmärkten
- planbarere Wärmekosten
Die bestehende Kesselanlage bleibt dabei in der Regel als Backup erhalten. Unternehmen stellen im Wesentlichen Fläche und Netzanschluss zur Verfügung, während Engineering, Finanzierung, Betrieb, Energiehandel und Wartung durch den Anbieter übernommen werden. Je nach Anwendung können auf diese Weise durchschnittlich 30 bis 70 Prozent des Wärmebedarfs elektrifiziert werden.
Warum flexible Prozesswärme an Bedeutung gewinnt
Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien verändert sich zunehmend die industrielle Energiewirtschaft. Strom steht künftig stärker in Phasen hoher Wind- und Solarstromproduktion zur Verfügung. Flexible Verbraucher und Speicher gewinnen dadurch an Bedeutung. Industrieunternehmen mit elektrifizierter und speicherfähiger Prozesswärme können auf diese Veränderungen reagieren. Sie sind weniger abhängig von einzelnen Energieträgern und können günstige Stromphasen gezielt nutzen.
Parallel steigt der regulatorische Druck zur Dekarbonisierung industrieller Prozesse. CO2-Kosten, Berichtspflichten und Anforderungen entlang internationaler Lieferketten machen die Wärmeversorgung zunehmend zu einem Wettbewerbsfaktor. Flexible Prozesswärme entwickelt sich damit nicht nur zu einer technischen Lösung für die Energiewende. Für viele Unternehmen wird sie Teil einer langfristig stabileren und resilienteren Energieversorgung.
