Von Dampf zu Strom: Warum Hersteller Kesselsysteme durch dezentrale TCUs ersetzen

Die tatsächlichen Kosten für Dampf sind nicht die Gasrechnung

Wenn Hersteller über die Kosten der dampfbasierten Prozesswärme nachdenken, konzentrieren sie sich auf die Gaspreise. Und die Gaspreise geben ihnen reichlich Anlass zur Sorge – europäisches TTF-Erdgas wurde Anfang März 2026 zu über 47 €/MWh gehandelt, was etwa dem Doppelten des Niveaus vor 2021 entspricht. Aber Gas ist nur ein Teil des Problems.

Ein zentrales Dampfkesselsystem verliert in jeder Phase zwischen dem Brenner und dem Prozess Energie. Der Kessel selbst wandelt Gas mit einem Wirkungsgrad von 80–85 % in Dampf um. Dann beginnen die eigentlichen Verluste: Die Verteilungsrohre strahlen trotz Isolierung Wärme ab (6–8 % Verlust), in den meisten Anlagen fallen 10–20 % der Kondensatableiter aus (weitere 5–10 % Verlust), nicht vollständig zurückgewonnenes Kondensat verschwendet sowohl Wärme als auch aufbereitetes Wasser (3–5 % Verlust) und bei der Abschlämmung wird heißes Wasser abgelassen, um die Wasserchemie aufrechtzuerhalten. Bis die Dampfenergie die Form, die Matrize oder den Reaktor erreicht, liefert eine typische Anlage nur 50–65 % der Brennstoffenergie an den Prozess. Der Rest heizt die Fabrikdecke.

Eine elektrische Temperaturregelung macht diese ganze Kette überflüssig. Ein Tauchsieder in einer TCU wandelt Strom mit einem Wirkungsgrad von 98–99 % in Wärme um. Die erwärmte Flüssigkeit – Wasser oder Thermoöl – fließt über einen kurzen, geschlossenen Kreislauf direkt zum Prozess. Es gibt keinen Kessel, kein Dampfverteilungsnetz, kein Kondensatsystem, keine Wasseraufbereitungsanlage und keine Abschlämmverluste.

TCO-Vergleich: Dampf vs. elektrische TCU

Der folgende Vergleich basiert auf einem realistischen Szenario: Ein einzelner Prozessheizpunkt, der 18 kW kontinuierliche Wärmeenergie bei 140 °C benötigt und 6.000 Stunden pro Jahr in Betrieb ist. Dies ist typisch für eine mittelgroße Spritzguss-, Druckguss- oder chemische Prozessanwendung.

Dampfsystem (gasbefeuerter Kessel)

Bei einem Gesamtsystemwirkungsgrad von 55 % (unter Berücksichtigung des Kesselwirkungsgrads, der Verteilungsverluste, der Ableitungsausfälle und der Kondensatverluste) beträgt der Gasverbrauch 18 kW ÷ 0,55 = 32,7 kW Gaseinsatz. Bei 6.000 Stunden und einem Gaspreis von 45 €/MWh (aktueller europäischer Bereich) betragen die jährlichen Gaskosten etwa 8.836 €. Rechnet man die jährlichen Kosten für die Wartung des Kessels, die Wasseraufbereitung und die Instandhaltung des Dampfsystems in Höhe von etwa 3.000 bis 5.000 € pro Heizpunkt (zugewiesener Anteil an der Wartung des zentralen Systems) hinzu, belaufen sich die Betriebskosten auf 11.800 bis 13.800 € pro Jahr. Darin sind die Investitionskosten für die Kesselanlage selbst nicht enthalten, die für eine komplette Installation in der Regel zwischen 150.000 und 400.000 € liegen.

Elektrische TCU (ölbasiert, 150 °C)

Eine elektrische TCU mit einer Leistung von 18 kW und einem Wirkungsgrad von 98 % benötigt 18,4 kW Strom. Bei 6.000 Betriebsstunden und einem industriellen Strompreis von 0,18 €/kWh (typisch für mittelgroße Industriekunden in der EU, 2025/2026) betragen die jährlichen Stromkosten etwa 19.850 €. Die jährlichen Wartungskosten sind minimal – eine Ölanalyse, eine Filterprüfung und eine allgemeine Inspektion – und betragen in der Regel 300 bis 500 € pro Einheit. Gesamtbetriebskosten: ca. 20.150 bis 20.350 € pro Jahr.

Auf den ersten Blick verliert Strom. Die Energiekosten pro Einheit sind höher. Aber dieser Vergleich ändert sich erheblich, wenn man das Gesamtbild betrachtet.

Wo Elektrizität gewinnt: Die versteckten Kosten von Dampf

Infrastruktur. Eine zentrale Kesselanlage erfordert einen Heizungsraum, eine Gasversorgungsinfrastruktur, einen Schornstein, eine Wasserenthärtungsanlage, ein Kondensatrückführungsnetz und in vielen Ländern zertifizierte Kesselwärter. Eine elektrische TCU wird an eine normale industrielle Stromversorgung und einen Kühlwasseranschluss angeschlossen. Installationskosten für eine neue TCU: 5.000–8.000 € einschließlich des Geräts. Installationskosten für ein neues Dampfsystem: 150.000–400.000 €.

Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Gasboilersysteme in der EU erfordern regelmäßige Inspektionen (in der Regel jährlich), zertifizierte Boilerwärter in vielen Mitgliedstaaten, Emissionsberichte und die Einhaltung immer strengerer Emissionsvorschriften. Elektrische Systeme haben keine Verbrennung, keine Emissionen am Einsatzort und keine besonderen Anforderungen an die Zertifizierung des Bedieners.

Wartungsaufwand. Dampfsysteme erfordern kontinuierliche Aufmerksamkeit: tägliche Überprüfung der Wasserchemie, wöchentliche Inspektion der Ableiter, monatliche Prüfung der Sicherheitsventile und jährliche Inspektion der Druckbehälter. Eine TCU erfordert einen jährlichen Wartungsbesuch und regelmäßige Flüssigkeitsprüfungen.

Temperaturgenauigkeit. Dampf liefert Wärme bei der seinem Druck entsprechenden Sättigungstemperatur – in der Regel bei einer festen Temperatur mit begrenzter Regelbarkeit. Eine TCU regelt die Prozesstemperatur mit einer PID-Regelung auf ±0,1 °C und reagiert in Echtzeit auf den Prozessbedarf. Bei Anwendungen, bei denen die Temperaturgenauigkeit die Produktqualität beeinflusst – Spritzguss, pharmazeutische Verarbeitung, Aushärtung von Verbundwerkstoffen – führt dieser Unterschied zu einer direkten Reduzierung von Ausschuss und Nacharbeit.

Flexibilität. Dampf ist ein zentraler Versorgungsstoff. Das Hinzufügen oder Verlegen eines Prozessheizpunkts bedeutet eine Erweiterung des Dampfnetzes. Eine dezentrale TCU kann unabhängig verschoben, neu konfiguriert oder ausgetauscht werden – ein bedeutender Vorteil in Anlagen, in denen häufig Produkte oder Layouts geändert werden.

Wenn sich die Zahlen umkehren

Der wirtschaftliche Vergleich verschiebt sich in mehreren gängigen Situationen weiter zugunsten der Elektrizität. Wenn das Dampfsystem nur wenige Heizpunkte versorgt, verteilen sich die Fixkosten der Kesselanlage auf weniger Nutzer, wodurch die Dampfkosten pro Einheit sehr hoch sind. Wenn die Fabrik einen veralteten Kessel ersetzt, sprechen die Kapitalkosten einer neuen Kesselanlage im Vergleich zu mehreren TCUs oft für den dezentralen Ansatz. Bei volatilen Gaspreisen – wie sie seit 2021 zu beobachten sind – bieten Stromverträge mehr Stabilität und Vorhersehbarkeit. Und wenn die industriellen Strompreise mit dem Wachstum der erneuerbaren Energieerzeugung weiter sinken, spricht die langfristige Entwicklung für elektrische Heizungen.

Bei bestehenden Anlagen mit einem effizienten, gut gewarteten Dampfsystem, das Dutzende von Heizpunkten versorgt, kann der zentrale Heizkessel weiterhin wirtschaftlich sinnvoll sein. Der Übergang erfolgt in der Regel maschinengerecht – alte Dampfanschlüsse werden stillgelegt und neue Produktionslinien mit eigenen TCUs installiert.

Wasser oder Öl?

Wenn Ihr Prozess unter 90 °C läuft, ist eine drucklose Wasser-TCU die einfachste und effizienteste Wahl. Zwischen 90 °C und 160 °C bieten Druckwassersysteme eine hervorragende Wärmeübertragung. Oberhalb von 150 °C arbeiten Thermoölsysteme ohne Druck und bewältigen Temperaturen bis zu 350 °C – damit decken sie den gesamten Bereich ab, in dem Dampf typischerweise in industriellen Anwendungen eingesetzt wird.

Was dies für Ihre Anlage bedeutet

Wenn Sie ein zentrales Dampfsystem betreiben und vor der Entscheidung stehen, einen Kessel zu ersetzen, steigende Gaskosten oder immer strengere Anforderungen an die Kesselkonformität bewältigen müssen, lohnt es sich, die Gesamtbetriebskosten für dezentrale elektrische TCUs als Alternative zu berechnen. Die Energiekosten pro kWh sind bei Strom zwar höher, aber die Gesamtsystemkosten – Infrastruktur, Wartung, Konformität, Präzision und Flexibilität – sprechen oft für die elektrische Lösung.

Boe-Therm stellt sowohl Wasser-TCUs (90–160 °C) als auch Öl-TCUs (150–350 °C) her, die genau auf Ihre Prozessanforderungen zugeschnitten sind und innerhalb von 3–4 Wochen geliefert werden. Wenn Sie berechnen möchten, welche TCU-Konfiguration Ihr Prozess benötigt, probieren Sie unseren kostenlosen Online-Konfigurator aus – das dauert nur etwa zwei Minuten und erfordert keine Registrierung.