traceless materials / SPH Sustainable Process Heat
Hochtemperatur-Wärmepumpe für die Produktion von Biomaterialien
Die traceless materials GmbH ist ein Circular Bioeconomy Startup aus Hamburg mit weiblichem Gründungsteam, das eine ganzheitlich nachhaltige Alternative zu herkömmlichen (Bio-)Kunststoffen anbietet. Der Bau der ersten industriellen Produktionsanlage in Hamburg wurde genutzt, um auch die Energieversorgung des Produktionsprozesses zu dekarbonisieren. Ein zentraler Baustein ist der Einsatz einer innovativen HT-Wärmepumpe. Das Projekt verbindet nachhaltige Materialinnovation mit der Dekarbonisierung industrieller Wärmeversorgung.
Projektbeschreibung
Das Hamburger Unternehmen traceless materials errichtet eine neue Produktionslinie im industriellen Maßstab für die Herstellung von biobasierten Kunststoffen der nächsten Generation, die als Alternative zu konventionellen Produkten den Nachhaltigkeitsanforderungen gerecht werden. Mithilfe einer patentierten Technologie werden pflanzliche Agrarreststoffe zu biologisch abbaubaren Naturpolymeren verarbeitet, die gleichzeitig industriellen Standards entsprechen. Neben der Dekarbonisierung der eingesetzten Rohstoffe beabsichtigt das Unternehmen zusätzlich eine CO2-freie Bereitstellung von Versorgungsmedien wie Prozesswärme/-kälte.
Die Kältebereitstellung erfolgt durch Kompressionskälteanlagen und Kühltürme; die Wärmebereitstellung erfolgt zu 80 % durch die HT-Wärmepumpe und eine NH3-Wärmepumpe sowie zu 20 % durch den Gaskessel (Biomethan).
Zum Einsatz kommt eine einstufige geschlossene Wärmepumpe von SPH Sustainable Process Heat GmbH, die Prozesswärme direkt für einen Thermalölkreislauf bei 100-110 °C bereitstellt. Dazu kann die Abwärme aus der prozessbedingten Kondensation innerhalb der Lösungsmittel-Rückgewinnung (der Extraktionsanlage) auf einem Temperaturniveau von 65-75 °C genutzt werden. Die HT-Wärmepumpe deckt ca. 26 % vom Gesamtwärmebedarf.
Besondere Herausforderungen sind die Vorgaben an Anlagenverfügbarkeit, geringe Toleranzen der Solltemperatur am Einspeisepunkt und die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen durch den Einsatz des natürlichen Kältemittels Butan (R600).
Die industrielle Integration des WP-System bei der neuen Produktionsstätte erforderte eine sorgfältige Sicherheitsplanung (Gestaltung des Kältemittelkreislaufs, Belüftung, Leckagedetektion, Explosionsschutz, Risikoanalyse). Im Rahmen der Projektentwicklung mussten Planung, Installation und Inbetriebnahme mit dem Bau- und Hochfahrplan der gesamten Anlage abgestimmt werden. Dies erforderte eine frühzeitige Planung, ein klares Schnittstellenmanagement und eine detaillierte Abstimmung zwischen dem Energiesystem, dem Produktionsprozess und der Gebäudestruktur. Der Strombezug aus dem Netz soll vollständig aus erneuerbaren Energiequellen stammen.
Das Projekt befindet sich mit einer geplanten Inbetriebnahme des gesamten Produktions- und Wärmeverbunds im September 2026 kurz vor dem Abschluss. Erste Leistungsfahrten der HT-Wärmepumpe haben bereits stattgefunden.
Angaben zum Unternehmen
Unternehmensname: traceless materials GmbH
Land/Bundesland: Deutschland/Hamburg
Branche: Kunststoffherstellung
Bewertungskriterien
Energieeffizienz
- Senkung des Energiebezugs: 8.000 MWh/Jahr (Erdgas im Vergleich zu einem Gaskessel)
- Zusätzlicher Stromverbrauch: 1.440 MWh (Wärmepumpe)
- Prozentuale Energiebezugssenkung: ca. 78 % (gegenüber Gaskessel, Angabe nicht verifizierbar)
Klimaschutz
- CO2-Einsparung: 1.600 t CO2e/Jahr (gegenüber Gaskessel)
Wirtschaftlichkeit
- Investitionen: 20 Mio. € (Investmentsumme für die gesamte Produktionsstätte)1
- Kalkulierte Amortisationszeit: keine Angabe (Schätzung: 5-8 Jahre)
Förderprogramm
- UIP – Umwelt-Innovations-Programm (BMUKN), Fördervolumen: 5.128.401 €
Innovation
Eine Anwendung einer HT-Wärmepumpe (110 °C) zur Prozesswärmebereitstellung in der noch frühen Phase des Markthochlaufs. Im eingesetzten Produkt wird ein eigens entwickelter Hubkolbenkompressor verwendet, der die hohen Vorlauftemperaturen und auch die Temperaturhübe ermöglicht sowie Teillasten bis zu 33 %. Innovativ ist der Einsatz eines natürlichen Kältemittels. Senkenseitige Einbindung direkt in einen Thermalölkreislauf.
Übertragbarkeit
Traceless behandelt die Fabrik am Großmoorbogen als Demonstrationsanlage, in der die Großproduktion erprobt wird. Der Einsatz von HT-Wärmepumpen ist gut übertragbar auf andere Industrieprozesse und -sektoren (Papierherstellung, Chemie- & Lebensmittelsektor) vorhanden sind.
1 Die Errichtung der Produktionsanlage sieht den WP-Einsatz als einen integrierten Teil der Gesamtinvestition. Einzelheiten sind vertraulich.