Große Kessel für Heißwasser und Dampf verlieren mit heißen Abgasen viel Wärme. Ein nachgeschalteter Abgaswärmetauscher gewinnt diese zurück. Er bringt thermische Energie in das System ein und senkt auf diese Weise den Energieverbrauch. Neben diesem sinken auch die CO₂- und Heizkosten, wenn Sie als Betreiber einer industriellen Anlage einen Abgaswärmetauscher nachrüsten. Deutsche-Thermo.de informiert über Funktion sowie Vorteile und zeigt, wann sich die Maßnahme lohnt.
Die Themen im Überblick:
Technik: So funktioniert ein Abgaswärmetauscher
Bei einem Abgaswärmetauscher handelt es sich um einen Wärmeübertrager für Gase und Flüssigkeiten. Er arbeitet nach dem Prinzip der Wärmerückgewinnung und entzieht den heißen Abgasen von Verbrennungsprozessen thermische Energie. Diese geht daraufhin stofflich getrennt auf ein anderes Medium über – in der Regel handelt es sich dabei um Wasser (Heizungs- oder Prozesswasser), Thermoöl oder in einigen Anwendungen auch auf Luft. Die im Abgaswärmetauscher erwärmten Medien lassen sich daraufhin für verschiedene Zwecke nutzen. Typisch sind unter anderem folgende:
- Unterstützung der Heizungsanlage (Vorwärmen des Heizungswassers)
- Unterstützung der Dampferzeugung (Vorwärmen des Nachspeisewassers)
- Betreiben technischer Prozesse (Erhitzen oder Vorwärmen von Prozesswasser)
- Heizen über die Luft (Einsatz in Hallenheizung oder Luft-Luft-Wärmepumpe)
In allen Einsatzfeldern steht die Wärme aus dem Abgaswärmetauscher dabei ohne zusätzliche Verbrauchskosten zur Verfügung. Sie reduziert damit den eigentlichen Energiebedarf und spart Kosten ein.
Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher aus robusten Materialien
Wer einen Abgaswärmetauscher nachrüsten oder von Beginn an installieren möchte, bekommt in der Regel Rohrbündelwärmeübertrager oder Plattenwärmeübertrager. Erstere eignen sich dabei vor allem bei hohen Temperaturen, hohem Druck und verschmutzten Medien (etwa rußhaltige Abgase). Sie lassen sich leicht reinigen und gelten daher als äußerst robust. Sind Abgase sauber und Temperaturen sowie Druckwerte geringer, eignen sich auch die effizienten und kompakten Plattenwärmeübertrager.
Wichtig zu wissen: Ganz gleich, welche Art Wärmeübertrager zum Einsatz kommt, muss das Material von Übertragungsflächen und Verbindungen den teils aggressiven Abgasen standhalten. Infrage komme daher häufig Geräte aus Edelstahl oder Sonderlegierungen.
Vorteile für Industriebetriebe: Mit Abwärme sparen
Wenn Sie einen Abgaswärmetauscher kaufen, gewinnen Sie verlorene Energie zurück. Sie senken Ihren Verbrauch und sparen Kosten ein. Durch den geringeren Energieeinsatz sinkt in der Regel auch der CO₂-Ausstoß, was durch die CO₂-Abgabe, die ab 2027 stark ansteigen könnte, ebenfalls spürbare Kostenvorteile bringt. Ein weiterer Vorteil findet sich in den Prozessen selbst. Denn diese laufen häufig auch effizienter und stabiler, wenn die Medien vorgewärmt zur Verfügung stehen.
Die folgende Übersicht fasst die größten Vorteile der Abgaswärmetauscher in der Industrie zusammen:
- Energieeinsparung: Durch die Rückgewinnung von Wärme sinkt der Bedarf an Primärenergie.
- Kostensenkung: Weniger Brennstoff bedeutet geringere Betriebskosten – oft mit kurzen Amortisationszeiten.
- CO₂-Reduktion: Die optimierte Energienutzung verringert Emissionen und hilft beim Erreichen klimapolitischer Ziele.
- Mehr Prozesssicherheit: Konstant vorgewärmte Medien verbessern die Stabilität industrieller Abläufe.
Nachteilig ist hingegen der höhere Wartungsaufwand. Die Technik benötigt zusätzlichen Platz und die Installation lässt sich in aller Regel nicht im laufenden Betrieb vornehmen. In vielen Fällen steigt jedoch die Wirtschaftlichkeit einer Anlage mit einem Abgaswärmetauscher, sodass die finanziellen Vorteile hier überwiegen.
Die folgende Infografik stellt die Vor- und Nachteile der Abgaswärmetauscher grafisch dar.
Abgaswärmetauscher nachrüsten: So funktioniert es
Möchten Sie von den finanziellen Vorteilen profitieren, können Sie einen Abgaswärmetauscher nachrüsten. Dazu integrieren Fachhandwerker die Technik in das Abgassystem verschiedener Verbrennungsanlagen. Typisch ist der Einsatz etwa bei Brennöfen in der Metallverarbeitung, Dampfkesselanlagen, Trocknungsanlagen sowie Blockheizkraftwerken.
Voraussetzungen: Hohe Abgastemperatur und Prozesskenntnis
Damit der Wärmeübertrager ausreichend thermische Energie zurückgewinnen kann, kommt es auf hohe Abgastemperaturen an. Für einen wirtschaftlich sinnvollen Betrieb sollten diese mindestens 180 °C betragen. Wichtig ist zudem eine genaue Kenntnis des Systems. Denn nur dann, wenn bekannt ist, wo sich wie viel Wärme einbinden und nutzen lässt, lohnt sich das Nachrüsten des Abgaswärmetauschers.
Unser Tipp: Wir empfehlen, immer ein Fachplanungsbüro hinzuzuziehen, wenn Sie einen Abgaswärmetauscher nachrüsten möchten. Dieses analysiert die Potenziale genau. Es legt die Technik korrekt aus und begleitet den fachgerechten Einbau.
Kosten und Wirtschaftlichkeit: Eine Beispielrechnung
Ob sich das Nachrüsten eines Abgaswärmetauschers lohnt, hängt sehr stark von den individuellen Voraussetzungen ab. Entscheidend sind dabei unter anderem Faktoren wie die Leistung, die Abgastemperatur und die Anzahl der jährlichen Betriebsstunden. Allgemein lässt sich dabei sagen:
Je höher die Abgastemperatur und je mehr die jährlichen Betriebsstunden sind, umso schneller rechnet sich die Anschaffung.
Wie viel ein Abgaswärmetauscher kosten kann, hängt dabei von seiner Baugröße ab. Während Geräte für kleine Anlagen (< 100 kW) mit 5.000 bis 15.000 Euro zu Buche schlagen, gibt es Wärmetauscher für mittlere Anlagen (100 bis 500 kW) für 15.000 bis 40.000 Euro. Ist die Leistung der Verbrennungsanlage höher, fallen die Kosten ebenfalls höher aus. Eine verlässliche Antwort ist dabei jedoch nur im Rahmen eines individuell kalkulierten Angebots möglich.
Rückgewinnungsgrad üblicherweise zwischen 10 und 25 Prozent
Wie viel Wärme die Geräte zurückgewinnen können, richtet sich ebenfalls nach der Leistung, wobei der Rückgewinnungsgrad im Allgemeinen zwischen 10 und 25 Prozent liegt. Die folgende Grafik stellt das bildlich dar.
Amortisation in unter einem Jahr: Beispielrechnung zur Wirtschaftlichkeit
Für eine Beispielrechnung gehen wir von einem industriellen Brenner mit 500 kW Leistung aus. Dieser läuft 4.000 Stunden im Jahr und erzeugt Abgase mit einer Temperatur von 250 °C. Mit einem Abgaswärmetauscher lassen sich dabei etwa 20 Prozent der eingesetzten Energie zurückgewinnen.
Auf ein Jahr gerechnet entspricht das einer Wärmemenge von 400.000 Kilowattstunden. Gehen wir von Anschaffungskosten in Höhe von 30.000 Euro und einem Gaspreis von 8 Cent pro Kilowattstunde aus, rechnet sich die Anschaffung nach etwa einem Jahr (30.000 Euro / (0,08 Euro pro Kilowattstunde x 400.000 Kilowattstunden pro Jahr = 0,94 Jahre).
Selbst dann, wenn die Rückgewinnungsrate auf 10 Prozent fallen und der Preis auf 40.000 Euro ansteigen würde, ergäbe sich ein Amortisationszeitraum von knapp zwei Jahren (1,88 Jahre). Das zeigt, dass sich das Nachrüsten eines Abgaswärmetauschers in vielen Fällen rechnet, wenn Sie die oben genannten Voraussetzungen erfüllen und die Wärme in der eigenen Anlage verbrauchen.
Kurz und knapp: Bei Kosten von 30.000 bis 40.000 Euro und einer Rückgewinnungsquote von 10 bis 20 Prozent rechnet sich der Kauf eines Abgaswärmetauschers in der Regel nach ein bis zwei Jahren. Ob das tatsächlich der Fall ist, zeigt allerdings nur eine individuelle Berechnung.
Abgaswärmetauscher kaufen oder mieten: Unterschiede
Möchten Sie von den Vorteilen der Geräte profitieren, können Sie einen Abgaswärmetauscher mieten oder kaufen. Während Letzteres vor allem bei begrenzten Einsatzzwecken infrage kommt, lohnt sich der Kauf bei langfristig geplanten Einsätzen. Welche Unterschiede es dabei gibt, zeigt die folgende Tabelle.
| Kriterium | Mieten | Kaufen |
|---|---|---|
| Einsatzzweck | Testbetrieb, Übergangslösung, temporärer Bedarf | Dauerhafte Nutzung, feste Integration |
| Investitionskosten | Gering (monatlicher Mietpreis) | Hoch (einmalige Anschaffungskosten) |
| Flexibilität | Hoch, kurzfristig kündbar | Gering, langfristige Bindung |
| Amortisation | Keine / nur bei längerer Laufzeit | Möglich nach 1–2 Jahren |
| Verfügbarkeit | Schnell verfügbar (mobiles System) | Lieferzeit abhängig von Anlagengröße |
| Technik testen | Ja, realitätsnah im Betrieb | Nein, nur nach Planung und Einbau |
FAQ: Häufig gestellte Fragen zu Abgaswärmetauschern
Ein Abgaswärmetauscher nutzt die Wärme aus heißen Abgasen, die sonst ungenutzt verloren gehen würde. Dadurch sinkt der Energiebedarf, was Kosten spart und die CO₂-Bilanz verbessert – ohne den laufenden Prozess zu stören.
Je nach Kesselleistung und Abgastemperatur sind typischerweise 10 % bis 25 % der eingesetzten Energie zurückgewinnbar. Bei einem 500-kW-Kessel können das gut 100.000 –125.000 kWh pro Jahr sein.
Ja. In vielen Fällen lässt sich ein Abgaswärmetauscher unkompliziert nachrüsten – sofern Platz vorhanden ist und die Abgastemperatur ausreichend hoch liegt. Eine Vor-Ort-Analyse schafft Klarheit.
Typische Anwendungen sind die Vorwärmung von Heiz- oder Brauchwasser, Rücklaufanhebung, Prozesswärmebereitstellung oder Luftvorwärmung für Brenner und Trockner.
In der Regel ja. Die Amortisationszeit liegt oft unter zwei Jahren – abhängig von Laufzeit, Energiepreis und Anlagengröße. Ohne Förderung kann sich die Investition bei günstigen Voraussetzungen bereits nach zwölf Monaten bezahlt machen.
