10. Wärmerückgewinnung in der professionellen Speisenproduktion: Wie Abwärme aus Küche, Kälte und Lüftung erneut nutzbar wird

Von R.C. Schneider

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Wärmerückgewinnung erfasst Abwärme aus Kälteanlagen, Lüftung und Spültechnik und führt sie Warmwasser, Heizung oder anderen Prozessen wieder zu. Energie, die ohnehin entsteht, wird ein zweites Mal genutzt – und senkt Verbrauch und Betriebskosten.

In einer professionellen Küche entsteht an vielen Stellen Wärme, die anschließend ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Kochtechnik produziert Abwärme, Kälteanlagen transportieren Wärme aus Kühlräumen nach außen und Lüftungsanlagen führen große Mengen erwärmter Luft aus dem Gebäude.

Gleichzeitig benötigen dieselben Betriebe Energie für Warmwasser, Heizung, Spülprozesse oder die Temperierung von Räumen.

An dieser Stelle setzt Wärmerückgewinnung an. Statt vorhandene Wärme einfach abzuführen, wird sie technisch erfasst und an anderer Stelle erneut genutzt.

Für Produktionsküchen, Mensen, Krankenhäuser, Hotels oder Betriebsrestaurants kann daraus ein relevanter Infrastrukturbaustein entstehen. Nicht durch weniger Produktion, sondern durch eine intelligentere Nutzung der Energie, die im Betrieb ohnehin bereits vorhanden ist.

Technologische Grundlagen und Markttrend

Wärmerückgewinnung beschreibt technische Verfahren, bei denen Wärme aus einem Prozess aufgenommen und einem anderen Prozess wieder zugeführt wird.

Die Wärmequelle kann sehr unterschiedlich sein. In professionellen Speisenproduktionsbetrieben kommen insbesondere infrage:

Ein klassisches Beispiel liefert die Kältetechnik. Ein Kühlsystem erzeugt keine Kälte im eigentlichen Sinn. Es entzieht einem Raum Wärme und gibt diese über den Kältekreislauf an anderer Stelle wieder ab.

Normalerweise verschwindet diese Energie über einen Verflüssiger nach außen.

Mit Wärmerückgewinnung lässt sich ein Teil dieser Wärme beispielsweise für die Warmwasserbereitung nutzen.

Ähnlich funktioniert die Rückgewinnung aus Lüftungsanlagen. Wärmetauscher übertragen Energie aus warmer Abluft auf einen anderen Luft- oder Wasserkreislauf, ohne dass sich die beiden Medien direkt vermischen müssen.

Hier liegt der entscheidende Unterschied zum Energiemanagement: Energiemanagement misst, bewertet und steuert Energieverbrauch. Wärmerückgewinnung erschließt dagegen eine konkrete Energiequelle innerhalb der technischen Infrastruktur.

Bedeutung für gastronomische Betriebe

Die professionelle Speisenproduktion hat eine Besonderheit: Wärme- und Kältebedarf treten häufig gleichzeitig auf.

Während Kühlräume permanent Wärme abführen, benötigt die Spültechnik heißes Wasser. Während in der Küche hohe Temperaturen entstehen, müssen andere Gebäudebereiche beheizt oder Warmwasserspeicher geladen werden.

Damit entstehen gute Voraussetzungen für Wärmerückgewinnung.

Besonders interessant wird das bei Betrieben mit langen Betriebszeiten und hohen Grundlasten. Eine Zentralküche, ein Krankenhaus oder ein großer Hotelbetrieb produziert über viele Stunden hinweg kontinuierlich Abwärme.

Entscheidend ist jedoch nicht nur die vorhandene Wärmemenge. Wärmequelle und Wärmebedarf müssen zeitlich und technisch zusammenpassen.

Eine kleine Küche mit kurzen Öffnungszeiten hat andere Voraussetzungen als eine Produktionsküche, die mehrere Tausend Essen täglich herstellt.

Deshalb gehört Wärmerückgewinnung bereits in die Infrastrukturplanung. Nachträgliche Lösungen sind möglich, aber Leitungswege, Speicher, Wärmetauscher und technische Schnittstellen lassen sich bei Neubauten und größeren Sanierungen deutlich besser berücksichtigen.

Systeme und Funktionsbereiche

In professionellen Speisenproduktionsbetrieben können unterschiedliche Formen der Wärmerückgewinnung zusammenkommen.

Kälteanlagen gehören zu den interessantesten Wärmequellen. Die bei der Kühlung entzogene Energie lässt sich über Wärmetauscher aus dem Kältekreislauf auskoppeln und beispielsweise zur Warmwasserbereitung einsetzen.

Lüftungsanlagen können Energie aus warmer Abluft zurückgewinnen. Besonders bei großen Luftmengen entsteht hier ein relevantes Potenzial. In Küchen muss die Technik allerdings auf Fett, Feuchtigkeit und Verschmutzung ausgelegt sein.

Spültechnik arbeitet mit hohen Temperaturen. Abwärme aus Wasserdampf oder heißem Abwasser kann technisch genutzt werden, um Zulaufwasser vorzuwärmen und damit den nächsten Heizvorgang zu entlasten.

Wärmespeicher übernehmen eine weitere Aufgabe. Wärme entsteht nicht zwangsläufig genau dann, wenn sie benötigt wird. Pufferspeicher entkoppeln Erzeugung und Nutzung zeitlich.

In größeren Anlagen kann zusätzlich eine Wärmepumpe das Temperaturniveau anheben. Niedertemperatur-Abwärme, die direkt kaum nutzbar wäre, wird dadurch für andere Prozesse interessant.

Ein praktisches Beispiel zeigt den Zusammenhang: Eine zentrale Kälteanlage versorgt mehrere Kühlräume. Die dabei kontinuierlich entstehende Abwärme lädt einen Warmwasserspeicher. Das vorgewärmte Wasser steht anschließend für Spül- oder Reinigungsprozesse bereit.

Der Betrieb nutzt damit dieselbe eingesetzte Energie mehrfach.

Strukturelle Entwicklungen der Branche

Wärmerückgewinnung gewinnt vor allem deshalb an Bedeutung, weil Infrastruktur zunehmend als Gesamtsystem geplant wird.

Früher wurden Kälte, Lüftung, Warmwasser und Gebäudetechnik häufig getrennt betrachtet. Jede Anlage erfüllte ihre eigene Aufgabe.

Diese Trennung verliert an Sinn, sobald Energieflüsse wirtschaftlich betrachtet werden.

Die Abwärme einer Anlage kann zur Energiequelle einer anderen werden.

Dazu kommt der steigende Druck auf Betriebskosten. Gerade in größeren Foodservice-Betrieben bestimmen Energie- und Infrastrukturkosten zunehmend die Wirtschaftlichkeit.

Auch Neubauten verändern sich. Technische Gewerke müssen früher miteinander abgestimmt werden. Küchenplanung, Kältetechnik, Lüftung, Sanitär und Gebäudetechnik lassen sich nicht mehr vollständig unabhängig voneinander optimieren.

Wärmerückgewinnung ist deshalb weniger ein einzelnes Gerät als eine Verknüpfung unterschiedlicher Infrastrukturkreisläufe.

Diese systemische Betrachtung wird für die professionelle Speisenproduktion wichtiger.

Zukünftige Entwicklungen

Künftig wird Wärmerückgewinnung stärker mit digitaler Infrastruktur verbunden.

Sensoren können erfassen, wie viel Wärme tatsächlich zur Verfügung steht, welche Verbraucher Bedarf haben und ob die Rückgewinnung wirtschaftlich arbeitet.

Energiemanagementsysteme übernehmen anschließend die übergeordnete Steuerung.

Auch Wärmepumpen werden eine größere Rolle spielen. Sie können bisher schwer nutzbare Niedertemperaturwärme auf ein Temperaturniveau bringen, das für Warmwasser oder Gebäudebeheizung geeignet ist.

Parallel verbessert sich die Planung. Digitale Gebäudemodelle können Wärmequellen und Wärmebedarfe bereits vor Bau oder Sanierung gegenüberstellen.

Damit verändert sich auch die Frage, die Betreiber bei neuen Projekten stellen sollten.

Nicht nur: Wie viel Energie benötigt der Betrieb?

Sondern zusätzlich: Welche Energie entsteht bereits im Betrieb – und wo lässt sie sich ein zweites Mal nutzen?

Zusammenfassung

Professionelle Speisenproduktion erzeugt nicht nur einen hohen Energiebedarf. Sie erzeugt gleichzeitig erhebliche Mengen nutzbarer Abwärme.

Wärmerückgewinnung macht diese Energie erneut verfügbar.

Besonders Kälteanlagen, Lüftung, Spültechnik und technische Prozesse bieten Ansatzpunkte, wenn Wärmequelle und Wärmebedarf sinnvoll miteinander verbunden werden.

Damit ist Wärmerückgewinnung kein Unterthema des klassischen Energiemanagements, sondern ein eigenständiger Infrastrukturbaustein. Sie verändert die technische Planung von Betrieben, weil Energie nicht mehr ausschließlich als Verbrauch betrachtet wird, sondern zunehmend als Kreislauf innerhalb des Gebäudes.

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