Die Dekarbonisierung industrieller Prozesswärme zählt zu den größten Herausforderungen der Energiewende. Ein erheblicher Anteil des industriellen Wärmebedarfs liegt im Temperaturbereich unter 200 °C und wird bislang überwiegend durch fossile Energieträger gedeckt. Ein alternativer Ansatz wurde mit dem NEFI-Projekt AHEAD (Advanced Heat Pump Demonstrator) realisiert, der eine vollständige Substitution fossiler Dampferzeugung durch elektrisch betriebene hocheffiziente Wärmepumpentechnologie erlaubt.
Im Rahmen des Projekts wurde am Wiener Produktionsstandort des Biopharma-Produzenten Takeda erstmals eine industrielle Hochtemperatur-Wärmepumpe realisiert, die Prozessdampf vollständig CO₂-frei bereitstellt. Sie erreicht Prozesstemperaturen von 184 °C bei 11 bar und nutzt gezielt die saisonal verfügbare Abwärme bestehender Kälteanlagen. Damit kann mehr als sieben Monate im Jahr CO₂-freier Dampf erzeugt werden – ein technologischer Durchbruch für die pharmazeutische Produktion. Das System arbeitet zur Gänze mit natürlichen Kältemitteln.
Die messbaren Effekte unterstreichen den industriellen Mehrwert: Das jährliche Einsparpotenzial beträgt bis zu 1.600 Tonnen CO₂, was einer Reduktion von rund 80 Prozent der bisherigen Emissionen am Standort entspricht. Neben der direkten Emissionsminderung erhöht AHEAD auch die Resilienz gegenüber volatilen Energiepreisen und schafft eine belastbare Grundlage für langfristig wettbewerbsfähige Produktionsprozesse. Das AIT und Takeda wurden für das Projekt mit dem DECA Award 2025 in der Kategorie „Industrie“ und 2023 mit dem Net-Zero Industries Award in der Kategorie „Herausragendes Projekt“ ausgezeichnet.
Begleitet wird der Demonstrationsbetrieb durch ein wissenschaftliches Monitoring des AIT. Dabei werden Leistungsdaten, Betriebsstrategien und Skalierungspotenziale systematisch analysiert und in digitale Systemmodelle überführt. Ziel ist es, die Übertragbarkeit der Technologie auf weitere Standorte und energieintensive Branchen – wie etwa Chemie, Lebensmittel oder Papier – fundiert zu bewerten.
AHEAD ist ein Projekt des Innovationsnetzwerks NEFI – New Energy for Industry und wird durch den Klima- und Energiefonds gefördert. Als Demonstrator in industrieller Umgebung zeigt das Projekt exemplarisch, wie angewandte Forschung, industrielle Umsetzung und klimapolitische Zielsetzungen wirksam zusammengeführt werden können. AHEAD setzt damit einen neuen Referenzpunkt für CO₂-freie Prozesswärme und für die skalierbare Transformation industrieller Energiesysteme.
