- Power-to-Heat ermöglicht es Industrieunternehmen, Prozesswärme mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien zu erzeugen und damit CO₂-Emissionen messbar zu senken.
- In Verbindung mit Wärmespeichern können Betriebe Strom dann nutzen, wenn er besonders günstig verfügbar ist – und Wärme bedarfsgerecht bereitstellen.
- Auch ohne eigene PtH-Anlage lässt sich der Einstieg über Heat-as-a-Service-Modelle realisieren, bei denen nur die Wärme bezogen wird – flexibel, skalierbar und investitionsarm.
Die Industrie gehört weiterhin zu den größten Gasverbrauchern in Deutschland. 2024 entfielen laut Bundesnetzagentur rund 61 Prozent des gesamten Gasverbrauchs auf industrielle Abnehmer – das entspricht etwa 512 Terawattstunden. Ein erheblicher Teil davon wird für die Erzeugung von Prozesswärme genutzt. Wer die Energiewende in diesem Bereich vorantreiben will, braucht Lösungen, die CO₂-Emissionen senken und zugleich wirtschaftlich tragfähig sind. Power-to-Heat-Lösungen bieten genau diesen Ansatz: Sie ermöglichen es, Prozesswärme mithilfe erneuerbarer Energien effizient zu dekarbonisieren. Besonders im Temperaturbereich unterhalb von 500 °C – auf den knapp die Hälfte des industriellen Wärmebedarfs entfällt – lässt sich Strom aus Wind- und Solaranlagen gezielt einsetzen. In Kombination mit Wärmespeichern entsteht zusätzliche Flexibilität bei Verbrauch und Beschaffung.
Power-to-Heat: Wie Strom zu Wärme wird
Power-to-Heat (kurz: PtH) beschreibt die Umwandlung von Strom in nutzbare Wärme. So lassen sich fossile Energieträger in industriellen Anwendungen gezielt ersetzen. Zwei Technologien stehen dabei im Mittelpunkt: Direktheizsysteme wie Elektrodenkessel und strombetriebene Wärmepumpen.
Direkte Power-to-Heat-Systeme nutzen Strom, um Wasser über Elektroden aufzuheizen. Der Umwandlungsverlust ist dabei gering – nahezu die gesamte eingespeiste Energie wird in Wärme überführt. In der Praxis können so Temperaturen bis zu 500 Grad Celsius erreicht werden, ein Bereich, auf den etwa die Hälfte des industriellen Wärmebedarfs entfällt.
Eine zweite Option sind Wärmepumpen, die Umweltwärme – etwa aus der Umgebungsluft oder dem Grundwasser – aufnehmen und mithilfe von Strom auf ein höheres Temperaturniveau bringen. Ihre Effizienz liegt deutlich höher: Aus einer Kilowattstunde Strom lassen sich oft drei bis vier Kilowattstunden Wärme erzeugen. Diese Systeme eignen sich vor allem für Anwendungen mit niedrigerem Temperaturbedarf und werden daher häufig für die Beheizung von Wohnhäusern genutzt.
Erneuerbare Energien besser nutzen: Power-to-Heat als Bindeglied
Die Integration von Power-to-Heat-Lösungen hilft nicht nur beim Umstieg auf eine CO₂-ärmere Wärmeversorgung. Sie stärkt auch die Systemintegration erneuerbarer Energien. Denn Strom aus Wind und Sonne steht nicht immer dann zur Verfügung, wenn er gebraucht wird.
Gerade bei hoher Einspeisung kann Power-to-Heat dafür sorgen, dass überschüssiger Strom nicht ungenutzt bleibt. Statt die Produktion abzuregeln, wird die Energie in Wärme überführt – ein Beitrag zur Netzstabilität und ein Schritt in Richtung sektorübergreifender Energieplanung.
So entsteht eine direkte Verbindung zwischen Strom- und Wärmemarkt. Unternehmen, die Power-to-Heat-Anlagen einsetzen, helfen mit, die Volatilität erneuerbarer Quellen abzufedern und leisten gleichzeitig einen Beitrag zur Versorgungssicherheit.
Wärmespeicher als strategischer Hebel in Power-to-Heat-Lösungen
Wärme lässt sich im Vergleich zu Strom unkompliziert und mit vergleichsweise geringen Verlusten speichern. Diese Eigenschaft wird in PtH-Projekten gezielt genutzt – etwa mit modularen thermischen Speichern wie der ThermalBattery™.
Wirtschaftlich denken: Stromkosten senken durch Flexibilität
Industrielle Verbraucher haben in der Regel einen konstanten Wärmebedarf. Strompreise hingegen schwanken teils stark – etwa zwischen negativen Preisen und Spitzenwerten über 90 ct/kWh an der EPEX Spot. Wer Power-to-Heat-Lösungen mit Wärmespeichern kombiniert, kann Strom gezielt in Zeiten hoher Verfügbarkeit und niedriger Preise nutzen, Wärme zwischenspeichern und später bedarfsgerecht einsetzen.
Die ThermalBattery™ speichert Wärme mit Temperaturen von bis zu 450 °C und lässt sich in bestehende Prozesse integrieren. Die Steuerung erfolgt automatisiert – auf Basis von Strommarktsignalen, Wetterprognosen oder Produktionsplänen. So gewinnen Unternehmen Handlungsspielraum und können ihre Stromkosten nachhaltig senken.
Dekarbonisierung von Prozesswärme
Neben der wirtschaftlichen Komponente rückt auch die CO₂-Bilanz zunehmend in den Fokus. Power-to-Heat ermöglicht es, fossile Brennstoffe wie Erdgas oder Heizöl durch Strom aus erneuerbaren Quellen zu ersetzen – ohne Kompromisse bei Temperaturniveau oder Versorgungssicherheit.
Branchen mit hohem Wärmebedarf, etwa die Papier-, Textil- oder Lebensmittelindustrie, profitieren besonders. Anwendungsbereiche wie Trocknung, Pasteurisierung oder Waschen lassen sich elektrifizieren – häufig sogar ohne große Umbauten an bestehenden Anlagen. Die CO₂-Einsparung erfolgt direkt vor Ort und lässt sich zuverlässig bilanzieren.
Power-to-Heat-Lösungen als Teil ganzheitlicher Dekarbonisierungsstrategien
Moderne Power-to-Heat-Systeme sind heute mehr als technische Einzelmaßnahmen. Sie werden Teil eines umfassenden Energiemanagements, das Strom, Wärme und Speicher integriert. Unternehmen können wählen, ob sie eine eigene PtH-Anlage betreiben oder auf Heat-as-a-Service-Modelle zurückgreifen.
Beim Heat-as-a-Service-Angebot übernimmt der Anbieter Planung, Aufbau und Betrieb der Infrastruktur. Das Unternehmen bezieht lediglich die benötigte Prozesswärme – erzeugt aus günstigem Strom und gespeichert mit Lösungen wie der ThermalBattery™. So wird Dekarbonisierung zur Dienstleistung, planbar in Preis und Qualität.
Diese Flexibilität eröffnet insbesondere mittelständischen Betrieben neue Möglichkeiten, die bislang keinen Zugang zu eigenen Power-to-Heat-Systemen hatten – sei es aus Kapazitätsgründen oder aufgrund fehlender Marktkenntnis. Der Einstieg in die Elektrifizierung der Wärme gelingt damit ohne große Investitionshürden.
FAQ: Häufige Fragen zu Power-to-Heat
Wie funktioniert Power-to-Heat?
Power-to-Heat wandelt Strom – meist aus erneuerbaren Quellen – in Wärme um. Dies geschieht entweder direkt über elektrische Heizelemente oder mithilfe von Wärmepumpen, die Umweltwärme nutzen.
Ist Power-to-Heat sinnvoll?
Ja, insbesondere in Industrieprozessen mit konstantem Wärmebedarf. Power-to-Heat reduziert Emissionen, senkt Energiekosten und erhöht die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen.
Was kostet eine PtH-Anlage?
Die Kosten hängen stark von Größe, Temperaturanforderungen und Speicherkapazität ab. Für mittelgroße industrielle Anlagen sind Investitionen im mittleren sechsstelligen Bereich realistisch. Förderprogramme können die Kosten deutlich senken.
Zählt eine Wärmepumpe als Power-to-Heat-Technologie?
Wärmepumpen zählen zu den Power-to-Heat-Technologien, da sie Strom zur Erzeugung von Nutzwärme einsetzen. Sie sind besonders effizient, eignen sich aber vor allem für niedrigere Temperaturen.
Lohnt sich Power-to-Heat mit Photovoltaik?
Ja, vor allem wenn PV-Anlagen überschüssigen Strom liefern. In Verbindung mit Speichern lässt sich die Eigenversorgung optimieren – besonders relevant für Betriebe mit hohen Energieverbräuchen.
