Takeda Manufacturing Austria / AIT / SPH Sustainable Process Heat
Kaskadierte Hochtemperatur-Wärmepumpe zur Dampferzeugung „AHEAD“
Hier kommt eine innovative, kaskadierte HT-Wärmepumpe auf Basis natürlicher Kältemittel mit hohem Temperaturhub und mit vorzeigbarer CO2-Reduktion in der industriellen Praxis zum Einsatz. Das Projekt demonstriert die technische Machbarkeit und die mögliche Effizienzsteigerung bei der Elektrifizierung von Prozesswärme im Rahmen eines österreichischen Forschungsprojektes.
Projektbeschreibung
Der japanische Pharmakonzern Takeda betreibt in Wien einen seiner größten pharmazeutischen Produktionsstandorte. Die Produktion (Reinigung und Sterilisation, Prozessbehälter, Chromatografie, Virusinaktivierung und Trocknung) benötigt Kälte bei 6 °C sowie Prozessdampf, der bisher mit einem gasgefeuerten Dampferzeuger bereitgestellt wurde.
Anlässlich Takedas Ziel, seine Arzneimittelproduktion bis 2035 vollständig zu dekarbonisieren und die Resilienz (in Bezug auf eine unsichere Gasversorgung) zu erhöhen, soll eine auch auf andere Produktionsstandorte übertragbare Lösung entwickelt werden. Die Abwärme einer Kompressionskälteanlage wurde bereits zurückgewonnen, mittels einer Ammoniak-Wärmepumpe aufgewertet und als Heizenergie (70 °C) bereitgestellt.
Im Rahmen des NEFI-Projektes1 AHEAD, wird in Zusammenarbeit mit dem Forschungsinstitut AIT (Austrian Institute of Technology) und dem Hersteller SPH Sustainable Process Heat GmbH ein kaskadiertes Hochtemperatur- Wärmepumpensystem zur Dampfbereitstellung entwickelt und installiert. Eine geschlossene HT-Wärmepumpe von SPH (ThermBooster) nutzt das Warmwasser bei 70 °C als Wärmequelle, um Niederdruckdampf bei 1,9 bar/120 °C zu erzeugen. Der Niederdruckdampf wird anschließend durch einen mechanischen Dampfverdichter (MVR2) auf die benötigten 11 bar und 184 °C verdichtet.
Aufgrund saisonaler Schwankungen der Abwärmequelle kommt das WP-System mit 1,7 MW und einem Temperaturhub von 114 K auf 4.000 Volllaststunden (COP 2,3). Unter Berücksichtigung der WP-Stufe des Bestandssystems erfolgt insgesamt ein Temperaturhub von 150 K. Besonders herausfordernd waren die senken- und quellseitige Integration in das Bestandssystem – unter Berücksichtigung von kältemittelbedingten Sicherheitsaspekten, hygienischen Anforderungen der Produktion sowie der Betriebsoptimierung bei variabler Abwärmeverfügbarkeit. Die Stromversorgung erfolgt über Grünstrom mit Herkunftsnachweisen (Wasserkraft).
Nach Inbetriebnahme im September 2025 folgen das wissenschaftliche Monitoring und Systemoptimierungen bis zum Projektschluss im November 2026.
Angaben zum Unternehmen
Unternehmensname: Takeda Manufacturing Austria AG
Land/Bundesland: Österreich/Wien
Branche: Pharmaindustrie
Bewertungskriterien
Energieeffizienz
- Senkung des Energiebezugs: 7.700 MWh/Jahr (Erdgas, Wirkungsgrad Dampfkessel 0,88)
- Zusätzlicher Strombedarf für den WP-Betrieb: ca. 3,0 GWh/Jahr (AHEAD) bzw. 3,6 GWh/Jahr (AHEAD + Bestands-WP)
- Prozentuale Energiebezugssenkung: ca. 50 % bezogen auf den Energiebedarf der Dampferzeugung
Klimaschutz
- CO2-Einsparung: bis zu 1.600 t CO2e/Jahr
Wirtschaftlichkeit
- vertraulich
Förderprogramme
- Forschungsinitiative NEFI vom Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur in Österreich
Innovation
Kaskadiertes WP-System unter Einsatz natürlicher Kältemittel zur Dampfbereitstellung bei Temperaturen von 184 °C (11 bar) im
industriellen Maßstab, erweiterbar zu Temperaturen von 200 °C bis 260 °C.
Übertragbarkeit
Der Einsatz von HT-Wärmepumpen ist bei ausreichender Verfügbarkeit einer Wärmequelle technisch gut auf andere Produktionsstandorte von Takeda sowie auf andere Industriesektoren (Papierherstellung, Chemie- und Lebensmittelsektor) übertragbar. Eine Analyse zeigt ein Potenzial von 747 Kaskadensystemen in Österreich.