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 Prozessbeheizung nachdenken, konzentrieren sie sich auf die Gaspreise. Und die Gaspreise geben ihnen reichlich Anlass zur Sorge: Der europäische TTF-Erdgaspreis lag Anfang März 2026 bei über 47 €/MWh und damit etwa doppelt so hoch wie vor 2021. Doch Gas ist nur ein Teil des Gesamtbildes.

Eine zentrale Dampfkesselanlage 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), Kondensatableiter versagen in den meisten Anlagen zu 10–20 % (was weitere 5–10 % Verlust bedeutet), nicht vollständig zurückgewonnenes Kondensat verschwendet sowohl Wärme als auch aufbereitetes Wasser (3–5 % Verlust), und bei Abschlämmvorgängen wird heißes Wasser abgelassen, um die Wasserchemie aufrechtzuerhalten. Bis die Dampfenergie die Form, die Matrize oder den Reaktor erreicht, gibt eine typische Anlage nur noch 50–65 % der Brennstoffenergie an den Prozess ab. Der Rest heizt die Fabrikdecke.

Ein elektrisches Temperaturregelgerät macht diese gesamte Kette überflüssig. Ein Tauchheizkörper in einem Temperaturregelgerät wandelt Strom mit einem Wirkungsgrad von 98–99 % in Wärme um. Die erwärmte Flüssigkeit – Wasser oder Thermoöl – fließt über einen kurzen, geschlossenen Kreislauf direkt in den Prozess. Es gibt keinen Kessel, kein Dampfverteilungsnetz, kein Kondensatsystem, keine Wasseraufbereitungsanlage und keine Abschlagverluste.

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 Ausfälle von Kondensatabzügen und der Kondensatverluste) beträgt der Gasverbrauch 18 kW ÷ 0,55 = 32,7 kW Gas. Bei 6.000 Betriebsstunden und einem Gaspreis von 45 €/MWh (aktueller europäischer Preisbereich) belaufen sich die jährlichen Gaskosten auf etwa 8.836 €. Rechnet man die jährlichen Kosten für Kesselwartung, Wasseraufbereitung und Instandhaltung des Dampfsystems in Höhe von etwa 3.000–5.000 € pro Heizstelle (anteilig zugewiesener Anteil an der Wartung der Zentralanlage) hinzu, belaufen sich die Betriebskosten auf 11.800–13.800 € pro Jahr. Darin nicht enthalten sind die Investitionskosten für die Kesselanlage selbst, die für eine Komplettanlage 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 eine Stromaufnahme von 18,4 kW. Bei 6.000 Betriebsstunden und einem Industriestrompreis von 0,18 €/kWh (typisch für mittelgroße Industrieverbraucher in der EU, 2025/2026) belaufen sich die jährlichen Stromkosten auf etwa 19.850 €. Der jährliche Wartungsaufwand ist minimal: eine Ölanalyse, eine Filterprüfung und eine allgemeine Inspektion, in der Regel 300–500 € pro Gerät. Gesamtbetriebskosten: ca. 20.150–20.350 € 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 Heizungsanlage erfordert in vielen Ländern einen Heizraum, eine Gasversorgungsinfrastruktur, einen Schornstein, eine Wasserenthärtungsanlage, ein Kondensatrückführnetz sowie zertifizierte Heizungsfachkräfte. Eine elektrische TCU wird an eine handelsübliche Industriestromversorgung und einen Kühlwasseranschluss angeschlossen. Installationskosten für eine neue TCU: 5.000–8.000 €, einschließlich des Geräts. Installationskosten für eine neue Dampfanlage: 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 und wird in der Regel bei einer festen Temperatur mit begrenzter Regelbarkeit bereitgestellt. Eine TCU regelt die Prozesstemperatur mittels PID-Regelung mit der im Datenblatt des Modells angegebenen Genauigkeit und reagiert dabei 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 zentrales Versorgungsmedium. Das Hinzufügen oder Verlegen einer Prozesswärmestelle bedeutet eine Erweiterung des Dampfnetzes. Eine dezentrale TCU kann unabhängig versetzt, neu konfiguriert oder ausgetauscht werden, was in Anlagen, in denen häufig Produktwechsel oder Umgestaltungen stattfinden, einen erheblichen Vorteil darstellt.

Wenn sich die Zahlen umkehren

In mehreren typischen Situationen spricht der wirtschaftliche Vergleich noch stärker für die Elektroheizung. Wenn das Dampfsystem nur wenige Heizstellen versorgt, verteilen sich die Fixkosten der Kesselanlage auf weniger Nutzer, wodurch die Dampfkosten pro Einheit sehr hoch ausfallen. Wenn das Werk einen veralteten Kessel ersetzt, sprechen die Investitionskosten einer neuen Kesselanlage im Vergleich zu mehreren TCUs oft für den dezentralen Ansatz. Bei schwankenden Gaspreisen, wie sie seit 2021 zu beobachten sind, bieten Stromverträge mehr Stabilität und Planbarkeit. Und wenn die Strompreise für die Industrie mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien weiter sinken, spricht die langfristige Entwicklung für die Elektroheizung.

Bei bestehenden Anlagen mit einem effizienten, gut gewarteten Dampfsystem, das Dutzende von Heizstellen versorgt, kann der zentrale Kessel nach wie vor wirtschaftlich sinnvoll sein. Die Umstellung erfolgt in der Regel schrittweise, indem alte Dampfanschlüsse stillgelegt und neue Produktionslinien mit eigenen TCUs installiert werden.

Wasser oder Öl?

Wenn Ihr Prozess bei Temperaturen unter 90 °C abläuft, ist ein druckloses Wasser-Wärmeübertragungssystem die einfachste und effizienteste Wahl. Im Bereich zwischen 90 °C und 160 °C bieten Druckwassersysteme eine hervorragende Wärmeübertragung. Oberhalb von 150 °C arbeiten Thermalölsysteme drucklos und bewältigen Temperaturen bis zu 350 °C, wodurch sie den gesamten Bereich abdecken, der in industriellen Anwendungen üblicherweise mit Dampf versorgt wird.

Was dies für Ihre Anlage bedeutet

Wenn Sie eine zentrale Dampfanlage betreiben und vor der Entscheidung über einen Kesselwechsel stehen, mit steigenden Gaskosten konfrontiert sind oder immer strengere Auflagen zur Einhaltung der Kesselvorschriften erfüllen müssen, lohnt es sich, die Gesamtbetriebskosten für dezentrale elektrische TCUs als Alternative zu berechnen. Die Energiekosten pro kWh sind bei Strom zwar höher, doch die Gesamtsystemkosten (Infrastruktur, Wartung, Einhaltung von Vorschriften, Präzision und Flexibilität) sprechen oft für den elektrischen Ansatz.

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