Wie ersetzen Schweizer Industriebetriebe Gas und Öl bei Hochtemperaturprozessen?

Für technische Leiter in der Schweizer Lebensmittel-, Papier- oder Chemieindustrie ist die Frage der Prozesswärme längst keine rein technische mehr. Sie ist zu einem zentralen strategischen Thema geworden. Unberechenbare Gas- und Ölpreise, gepaart mit dem wachsenden Druck durch die CO2-Gesetzgebung, machen die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu einem kalkulierbaren Geschäftsrisiko. Viele Betriebe zögern jedoch, da die verfügbaren Alternativen komplex und die Investitionskosten hoch erscheinen.

Die üblichen Diskussionen drehen sich oft um einzelne Technologien wie Wärmepumpen oder Biomasse, ohne sie in einen Gesamtkontext zu setzen. Doch der wahre Hebel liegt nicht in der Suche nach einer universellen Wunderwaffe, sondern in einer pragmatischen, standortbasierten Entscheidung. Die zentrale Frage ist nicht mehr „ob“, sondern „wie“ die Umstellung wirtschaftlich sinnvoll gelingt. Was wäre, wenn der Schlüssel nicht in einer einzelnen Technologie, sondern in der intelligenten Orchestrierung von Energieeffizienz, Abwärmenutzung und der richtigen Technologie für das richtige Temperaturniveau liegt?

Dieser Leitfaden verfolgt genau diesen pragmatischen Ansatz. Er dient als Entscheidungshilfe für technische Verantwortliche und zeigt auf, welche Technologien heute für welche Temperaturbereiche einsatzbereit sind, wie sich die Investitionen durch Förderungen refinanzieren lassen und warum der EU-Grenzausgleichsmechanismus (CBAM) schnelles Handeln erfordert. Wir analysieren die wirtschaftlichen Schwellen und geben konkrete Handlungsempfehlungen, um die Dekarbonisierung nicht nur als Kostenfaktor, sondern als strategischen Wettbewerbsvorteil zu nutzen.

Der folgende Artikel bietet einen strukturierten Überblick über die wichtigsten Entscheidungskriterien. Er führt Sie durch die heute verfügbaren Technologien, die Möglichkeiten zur Finanzierung und den regulatorischen Rahmen, der die Weichen für die Zukunft stellt.

Bis zu wie viel Grad Prozesswärme können Grosswärmepumpen heute effizient liefern?

Für Prozesse im unteren und mittleren Temperaturbereich sind Hochtemperatur-Wärmepumpen die technologisch eleganteste Lösung zur Dekarbonisierung. Die direkte Antwort auf die Frage nach der maximalen Temperatur ist zweigeteilt: Was ist heute kommerziell verfügbar und was ist technologisch in Reichweite? In der Praxis liefern marktreife Grosswärmepumpen heute zuverlässig Temperaturen zwischen 120 °C und 130 °C. Verschiedene Schweizer Anbieter haben bereits Anlagen in diesem Bereich erfolgreich im Einsatz, insbesondere in der Lebensmittel- und Papierindustrie zur Dampferzeugung.

Die nächste Stufe ist bereits in der Erprobung. In Demonstrationsprojekten werden Temperaturen bis 160 °C erreicht. Diese Entwicklung ist entscheidend, da sie ein noch breiteres Anwendungsfeld erschliesst. Die technologische Entwicklung schreitet rasant voran, wie eine aktuelle Studie zeigt: Forscher der ETH Zürich und der OST Ostschweizer Fachhochschule entwickeln flexible Wärmepumpen, die eine Effizienzsteigerung von 25 % und Temperaturen bis 200 °C versprechen. Diese Systeme nutzen umweltfreundliche Kältemittel und könnten mittelfristig eine echte Alternative für viele bisher fossil betriebene Prozesse werden.

Für technische Leiter bedeutet das: Für Prozesse unter 130 °C ist die Technologie heute schon eine prüfenswerte, wirtschaftliche Option. Für höhere Anforderungen bis 160 °C lohnt sich die Abklärung mit spezialisierten Anbietern im Rahmen von Pilotprojekten, oft unterstützt durch Förderprogramme. Die wichtigsten technologischen Ansätze umfassen:

• Innovative Systeme: Spezialisierte Lösungen wie der SPH ThermBooster erreichen bereits 165 °C.
• Mehrstufige Kaskaden: Durch die Kombination mehrerer Wärmepumpen können auch Temperaturen über 200 °C erreicht werden, allerdings mit höheren Investitionskosten.
• Integration in Dampfnetze: Mechanische Brüdenverdichtung (MVR) kann bestehenden Dampfnetzen zu neuem Leben verhelfen und die Effizienz massiv steigern.

Die Entscheidung für oder gegen eine Hochtemperatur-Wärmepumpe hängt somit stark vom exakten Temperaturniveau und der Möglichkeit ab, Abwärme als Energiequelle zu nutzen. Eine genaue Analyse der eigenen Prozesslandschaft ist der erste Schritt.

Schnitzelheizung für die Fabrik: Wann ist Holz die günstigste Alternative zu Gas?

Holzenergie, insbesondere in Form von Holzschnitzeln, ist die bewährte und robuste Alternative für Prozesse, die hohe Temperaturen erfordern und für die eine Wärmepumpe nicht infrage kommt. Die Entscheidung für eine Schnitzelheizung ist primär eine wirtschaftliche Standortentscheidung. Holz ist dann die günstigste Alternative, wenn zwei Bedingungen erfüllt sind: eine gesicherte, regionale Verfügbarkeit des Brennstoffs und ein Betriebsprofil, das die höheren Anfangsinvestitionen über die Zeit amortisiert.

Die Total Cost of Ownership (TCO) über einen Zeitraum von 15 Jahren zeigt, warum die Anfangsinvestition nicht abschrecken sollte. Während die Investition in eine Holzschnitzelheizung deutlich höher ist als bei einer Gasheizung, kippt das Bild bei den laufenden Kosten.

Dieser Vergleich zeigt, dass sich die Mehrinvestition je nach Förderhöhe und CO2-Preis-Entwicklung innerhalb von 10 bis 15 Jahren amortisiert. Der entscheidende Faktor ist die regionale Verfügbarkeit. Laut WaldSchweiz liegen die aktuellen Preise für Qualitätsschnitzel bei 40-50 CHF pro Schüttraummeter. Besonders im Jura und im Mittelland ist die Versorgung durch lokale Forstbetriebe sehr gut ausgebaut, was stabile Preise und kurze Transportwege garantiert.

In der Praxis ist die Holzschnitzelheizung ideal für Betriebe in ländlichen oder voralpinen Regionen mit hohem und konstantem Wärmebedarf, beispielsweise für Trocknungsprozesse in der Holz- oder Lebensmittelindustrie. Für Betriebe in dicht besiedelten Gebieten ohne einfachen Zugang zu Holzschnitzeln sind andere Lösungen oft sinnvoller.

Wie verkaufen Sie Ihre Industrie-Abwärme an den lokalen Wärmeverbund?

In vielen Industriebetrieben wird Abwärme als unvermeidbares Nebenprodukt betrachtet und ungenutzt an die Umgebung abgegeben. Dieses „Abfallprodukt“ ist jedoch ein wertvoller Rohstoff. Die Einspeisung von Industrieabwärme in ein lokales Fern- oder Nahwärmenetz ist eine der elegantesten Möglichkeiten, die Energieeffizienz zu steigern, Einnahmen zu generieren und die eigene CO2-Bilanz zu verbessern. Der Prozess ist strukturierter, als viele annehmen, und wird von den Behörden aktiv unterstützt.

Die technische und vertragliche Umsetzung erfordert eine sorgfältige Planung. Die zentrale Frage ist, ob die verfügbare Abwärme in Bezug auf Temperatur, Menge und zeitliche Verfügbarkeit zum Bedarf des Wärmeverbunds passt. Selbst niedertemperaturige Abwärme kann wertvoll sein.

Anergienetze gewinnen in der Schweiz an Bedeutung und ermöglichen es, auch niedertemperaturige Abwärme unter 30°C nutzbar zu machen

– EnergieSchweiz, Fachbericht Dekarbonisierung der Industrie

Diese Netze nutzen die Abwärme als Quelle für dezentrale Wärmepumpen, was völlig neue Geschäftsmodelle eröffnet. Der Weg von der Idee zur Umsetzung lässt sich in fünf klare Schritte unterteilen. Der folgende Fahrplan dient als Leitfaden für technische Verantwortliche, um das Potenzial systematisch zu heben.

Die erfolgreiche Auskopplung von Abwärme ist ein Win-Win-Szenario: Der Industriebetrieb erschliesst eine neue Einnahmequelle und verbessert seine Umweltbilanz, während die Gemeinde eine lokale, CO2-arme Wärmequelle für ihre Bürger gewinnt.

Welche Programme (Klimastiftung etc.) zahlen 50 % Ihrer Umrüstung?

Die Umrüstung von Prozesswärme ist investitionsintensiv. Die gute Nachricht: Die Schweiz verfügt über eine dichte Förderlandschaft, die diese Investitionen deutlich attraktiver macht. Die im Titel genannten 50 % Förderquote sind zwar ambitioniert, aber durch die strategische Kumulierung verschiedener Programme erreichbar. Es gibt nicht den einen Topf, der die Hälfte zahlt, sondern eine Förder-Kaskade, die intelligent genutzt werden muss.

Der wichtigste nationale Hebel ist das Programm ProKilowatt, das vom Bundesamt für Energie (BFE) getragen wird. Es fokussiert auf die Steigerung der Stromeffizienz. Für das Jahr 2025 stellt das Bundesamt für Energie über ProKilowatt ein Budget von 70 Millionen CHF zur Verfügung. Dieses Programm bezuschusst nicht die Heiztechnologie selbst, aber alle Massnahmen, die den Stromverbrauch senken – also auch hocheffiziente Wärmepumpen und Optimierungen an bestehenden Systemen.

Der Schlüssel zum Erfolg liegt darin, die verschiedenen Töpfe nicht als „entweder/oder“, sondern als „und“ zu betrachten. Eine typische Förderstrategie könnte so aussehen:

• ProKilowatt: Deckt bis zu 30 % der Investitionskosten für Effizienzmassnahmen (max. 6 Mio. CHF pro Projekt). Dies ist oft die Basis der Finanzierung.
• Kantonale Programme: Fast jeder Kanton hat eigene Programme. Diese sind oft pauschal (z.B. zahlt der Kanton Bern 6’000 CHF für eine Holzheizung unter 15 kW) oder prozentual. Sie sind meist mit ProKilowatt kumulierbar.
• Stiftung KliK: Kauft CO2-Reduktionszertifikate von Projekten und leistet so einen zusätzlichen Beitrag. Dies ist besonders für grössere Projekte relevant, die nicht vom nationalen Emissionshandelssystem (EHS) erfasst sind.
• Technologiefonds des Bundes: Verleiht keine à-fonds-perdu-Beiträge, sondern Bürgschaften für Kredite. Dies ist ideal für innovative, aber risikoreichere Technologien, für die Banken nur zögerlich Kredite vergeben.
• Klima- und Innovationsgesetz (KInG): Ab 2025 werden neue Fördermöglichkeiten für Unternehmen geschaffen, die einen Netto-Null-Fahrplan vorlegen. Dies belohnt eine langfristige, strategische Planung.

Ein technischer Leiter sollte daher nicht nur die Technologie, sondern auch die Förderarchitektur planen. Die Zusammenarbeit mit einem spezialisierten Energieberater, der die Antragslandschaft kennt, ist oft der schnellste Weg, um die maximale Förderquote zu sichern und die Amortisationszeit des Projekts drastisch zu verkürzen.

Wann wird grüner Wasserstoff für Ihren Brennofen bezahlbar und verfügbar sein?

Grüner Wasserstoff (H2) wird oft als die ultimative Lösung für Hochtemperaturprozesse über 500 °C gehandelt, für die eine direkte Elektrifizierung schwierig ist. Für Schweizer Industriebetriebe, die heute vor einer Investitionsentscheidung stehen, ist jedoch eine pragmatische und realistische Einschätzung entscheidend. Die kurze Antwort lautet: Grüner Wasserstoff wird für die breite industrielle Prozesswärme in der Schweiz weder kurzfristig verfügbar noch bezahlbar sein.

Diese Einschätzung wird von führenden Forschungseinrichtungen gestützt. In den Szenarien zur Dekarbonisierung der Schweiz spielt Wasserstoff für die Wärmeerzeugung eine untergeordnete Rolle. Seine Anwendung wird primär in der chemischen Industrie als Rohstoff und potenziell im Schwerverkehr gesehen, wo es kaum Alternativen gibt.

Die Verwendung von inländisch produziertem Wasserstoff als Brennstoff für industrielle Prozesswärme ist in den ETH-Modellen nicht vorgesehen. Die industrielle Wärme wird hauptsächlich durch feste Brennstoffe und Elektrizität bereitgestellt.

– Energy Science Center ETH Zürich, SWEET-DeCarbCH Projekt

Der Grund dafür ist die sogenannte „grüne Ineffizienz“: Die Umwandlung von wertvollem erneuerbarem Strom in Wasserstoff und dessen anschliessende Verbrennung zur Wärmeerzeugung ist mit massiven Energieverlusten verbunden. Es ist physikalisch und ökonomisch weitaus sinnvoller, den Strom direkt zu nutzen, wo immer es möglich ist.

Die strategische Schlussfolgerung ist klar: Konzentrieren Sie sich auf heute verfügbare und wirtschaftliche Technologien. Eine Investition in die direkte Elektrifizierung oder Biomasse ist eine sichere Wette, während Wasserstoff eine Option für die ferne Zukunft bleibt.

Wärmepumpe oder Fernwärme: Welche Lösung passt zu Ihrem Budget und Standort?

Für Betriebe in urbanen oder dicht besiedelten Gebieten stellt sich oft die Frage: Soll in eine eigene Grosswärmepumpe investiert oder der Anschluss an ein bestehendes Fernwärmenetz geprüft werden? Beide Optionen bieten eine CO2-arme Wärmeversorgung, unterscheiden sich aber fundamental in Bezug auf Investitionskosten (CAPEX), Betriebskosten (OPEX) und Flexibilität. Die Entscheidung ist eine klassische Make-or-Buy-Entscheidung, die stark vom Standort abhängt.

Eine Grosswärmepumpe („Make“) bedeutet hohe Anfangsinvestitionen, aber potenziell tiefere und besser kontrollierbare Betriebskosten, da diese hauptsächlich vom Strompreis abhängen. Sie bietet maximale Unabhängigkeit, erfordert aber Platz für die Anlage und eine verfügbare Umweltwärmequelle (Luft, Erdreich, Grundwasser oder betriebliche Abwärme). Der Fernwärmeanschluss („Buy“) hingegen zeichnet sich durch sehr tiefe Investitionskosten aus. Man zahlt lediglich die Anschlussgebühr und die Wärmeübergabestation. Dafür begibt man sich in eine langfristige Abhängigkeit vom Netzbetreiber und dessen Preispolitik. Oft sind die Wärmepreise an fossile Indizes gekoppelt, was die Planbarkeit erschwert.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Entscheidungskriterien zusammen und dient als pragmatische Entscheidungshilfe für technische Leiter.

In der Praxis ist die Fernwärme oft die erste Wahl, wenn ein Netz in unmittelbarer Nähe (<500 Meter) verfügbar ist und hohe Vorlauftemperaturen benötigt werden, die eine Wärmepumpe ineffizient machen würden. Eine Wärmepumpe spielt ihre Stärken aus, wenn kein Wärmenetz vorhanden ist, ausreichend Platz und eine gute Abwärmequelle zur Verfügung stehen und das Unternehmen langfristig unabhängige und kalkulierbare Energiekosten anstrebt.

Wie senken Sie Ihre Emissionen jetzt, um 2026 wettbewerbsfähig zu bleiben?

Die Deadline rückt näher. Ab 2026 tritt der EU-Grenzausgleichsmechanismus (CBAM) in seine definitive Phase. Für Schweizer Zulieferbetriebe bedeutet dies, dass sie ihren EU-Kunden lückenlos die in ihren Produkten enthaltenen „grauen“ Emissionen rapportieren müssen. Wer hier nicht vorbereitet ist, verliert Aufträge. Es geht nicht mehr um Ideologie, sondern um harte Wettbewerbsfähigkeit. Handeln ist jetzt gefragt, aber nicht überstürzt. Ein strukturierter Aktionsplan ist entscheidend, um die Emissionen effektiv zu senken und die Weichen richtig zu stellen.

Der Fokus sollte zunächst auf Effizienzmassnahmen liegen. Diese „Quick Wins“ erfordern oft geringere Investitionen, haben aber einen sofortigen Effekt auf den Energieverbrauch und die CO2-Bilanz. Initiativen wie ProKilowatt fördern genau solche Massnahmen und versprechen eine durchschnittliche Amortisation von 4 Jahren für geförderte Projekte. Dies macht Effizienz nicht nur zu einer ökologischen, sondern auch zu einer hochrentablen Investition.

Der folgende Plan zeigt einen pragmatischen Weg auf, um bis 2026 nicht nur konform, sondern auch wettbewerbsfähiger zu sein:

1. Jetzt (Q4 2024 / Q1 2025): CO2-Fussabdruck berechnen. Ermitteln Sie die „Scope 1“ und „Scope 2“-Emissionen für Ihre wichtigsten Produkte. Dies ist die absolute Datengrundlage für alles Weitere und wird von Ihren EU-Kunden verlangt.
2. Bis Ende 2025: Quick Wins umsetzen. Konzentrieren Sie sich auf Massnahmen mit schnellem Payback. Typische Beispiele sind die Optimierung der Dämmung an Rohrleitungen und Öfen, die Sanierung von Druckluftsystemen (Leckagen!) oder der Austausch von alten Elektromotoren.
3. Q1 2026: Pinch-Analyse durchführen. Eine von ProKilowatt subventionierte Pinch-Analyse ist das mächtigste Werkzeug zur Identifizierung von Abwärmepotenzialen. Sie zeigt exakt auf, wo Wärme verloren geht und wie sie intern wiederverwendet werden kann.
4. Ab Q2 2026: Grossinvestitionen planen. Basierend auf den Daten der Pinch-Analyse können Sie nun fundierte Entscheidungen für Grossinvestitionen (z.B. eine Hochtemperatur-Wärmepumpe, die Abwärme nutzt) treffen und die passenden Fördergesuche stellen.
5. Laufend: Lückenlose Dokumentation aufbauen. Etablieren Sie ein System zur lückenlosen Erfassung und Dokumentation Ihrer Emissionen pro Produkteinheit. Dies wird ab 2026 Ihr „Ticket to Trade“ für den EU-Markt sein.

Dieser stufenweise Ansatz minimiert das Investitionsrisiko, maximiert die Wirkung von Fördergeldern und stellt sicher, dass Ihr Unternehmen für die neuen Marktanforderungen bestens gerüstet ist.

Was der EU-Grenzausgleichsmechanismus (CBAM) für die Schweizer Zulieferindustrie bedeutet?

Der CO2-Grenzausgleichsmechanismus (CBAM) der EU ist wohl der stärkste externe Treiber für die Dekarbonisierung der Schweizer Industrie. Viele technische Leiter sind verunsichert, was dieser Mechanismus konkret für sie bedeutet. Die wichtigste Nachricht zuerst, direkt vom Staatssekretariat für Wirtschaft (SECO):

Waren mit Ursprung Schweiz werden aufgrund der verknüpften Emissionshandelssysteme der Schweiz und der EU von der CBAM-Abgabepflicht ausgenommen.

– SECO, CO2-Grenzausgleich Factsheet

Das bedeutet: Schweizer Unternehmen müssen keine CBAM-Zertifikate kaufen, um ihre Waren in die EU zu exportieren. Dies ist ein enormer administrativer und finanzieller Vorteil gegenüber Konkurrenten aus Ländern ohne ein mit der EU verknüpftes Emissionshandelssystem (EHS). Doch diese Ausnahme ist kein Freibrief. Die wahre Wirkung des CBAM ist subtiler, aber nicht weniger kraftvoll: Sie manifestiert sich als massiver Marktdruck.

Der Mechanismus verpflichtet den EU-Importeur, die in den importierten Waren enthaltenen Emissionen lückenlos zu deklarieren. Ein deutscher Automobilhersteller wird also von seinem Schweizer Zulieferer für Schrauben oder Kunststoffteile eine exakte Angabe des CO2-Fussabdrucks pro Produkteinheit verlangen. Kann der Schweizer Betrieb diese Daten nicht liefern, wird der EU-Kunde zu einem Lieferanten wechseln, der dies kann – selbst wenn dieser nicht aus der Schweiz kommt. Die Datenverfügbarkeit wird zum entscheidenden Kriterium für die Auftragsvergabe.

Für die Schweizer Zulieferindustrie bedeutet CBAM also zweierlei: Erstens eine riesige Chance, den Vorteil des verknüpften EHS auszuspielen und sich als „sauberer“ und unkomplizierter Lieferant im EU-Markt zu positionieren. Zweitens die dringende Notwendigkeit, ein präzises Emissions-Monitoring und -Reporting aufzubauen. Die Dekarbonisierung ist damit nicht mehr nur eine Frage der Kosten oder des Umweltbewusstseins, sondern ein zentraler Faktor für die Sicherung des Marktzugangs und die langfristige Wettbewerbsfähigkeit. Ein detaillierter Netto-Null-Fahrplan ist die beste Antwort auf diese strategische Herausforderung.

Der Weg zur CO2-neutralen Prozesswärme ist eine komplexe, aber lösbare Aufgabe. Der Schlüssel liegt in einer pragmatischen, datengestützten Strategie, die auf die spezifischen Gegebenheiten Ihres Betriebs zugeschnitten ist. Beginnen Sie noch heute mit der Analyse Ihrer Prozesse und der Erstellung eines Netto-Null-Fahrplans, um die Weichen für eine wettbewerbsfähige und nachhaltige Zukunft zu stellen.