30.01.2023

Neues Forschungsprojekt untersucht Einsatz von Wärmepumpe in der Pharma-Industrie

Im Forschungsprojekt AHEAD wird erstmals in Österreich eine dampferzeugende Wärmepumpe im industriellen Betrieb integriert. Sie soll eine CO2-Reduktion von bis zu 90 Prozent ermöglichen und kommt beim Pharmaunternehmen Takeda in Wien zum Einsatz.
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(c) Takeda & Christian Mikes

Das Ziel ist schon länger bekannt. Bis 2040 soll Österreich klimaneutral werden. Damit die Mammutaufgabe gelingt, bedarf es in den nächsten Jahren allerdings enormer Investitionen in die Dekarbonisierung der heimischen Industrie. Erst im Oktober kündigte die Regierung dazu ein 5,7 Milliarden Euro Projekt an.

Neben den geplanten Investition gibt es in Österreich mittlerweile aber auch Forschungsprojekte, die sich mit konkreten Dekarbonisierungs-Lösungen beschäftigen. Eines von ihnen ist das Forschungsprojekt AHEAD (Advanced Heat Pump Demonstrator), das am Wiener Standort des Pharmaunternehmen Takeda erstmals eine dampferzeugende Wärmepumpe im industriellen Betrieb integriert.

Das sogenannte New Energy for Industry (NEFI)-Projekt der FTI (Forschung, Technologie und Innovation)-Initiative „Vorzeigeregion Energie“ wird von zahlreichen Partnern unterstützt. Dazu zählen unter anderem das Klimaschutzministerium (BMK), der Klima- und Energiefonds sowie das AIT Austrian Institute of Technology (AIT).

Ziel: CO2-Reduktion von bis zu 90 Prozent

Die erdgasfreie Dampferzeugung zielt darauf ab, eine CO2-Reduktion von bis zu 90 Prozent zu erreichen und dabei ausschließlich natürliche Kältemittel zu verwenden. Die Arzneimittelproduktion gilt nämlich als sehr energieintensiv, um Rohstoffe, Zwischenprodukte und Medikamente zu kühlen. Gleichzeitig bedarf es auch Wärme und Dampf, um chemische und biologische Prozesse in Gang zu setzen oder ein steriles Produktionsumfeld zu gewährleisten.

(c) Christian Mikes

Die Innovation dieses Projektes ist die dampferzeugende Wärmepumpe, die ausschließlich mit 100 Prozent natürlichen Kältemitteln betrieben und mit Dampfverdichtern kombiniert wird, um die bisher höchsten Wärmenutzungstemperaturen zu erreichen. Das AHEAD-System kann Temperaturen von 200-260 Grad Celsius erreichen. Bei Takeda werden 184 Grad Celsius für die Dampfversorgung benötigt.

Das Projekte wurde Ende Jänner erstmalig vorgestellt | (c) Christian Mikes

Harald Erös, AHEAD-Projektleiter bei Takeda erläutert: „Ein großer Teil des Prozesswärmebedarfs in der Arzneimittelproduktion wird bis dato hauptsächlich durch Erdgas gedeckt. Im Projekt AHEAD ist das nicht mehr nötig, da ein innovatives Wärmepumpensystem etabliert wird. Es besteht aus einer dampferzeugenden Wärmepumpe der Firma SPH Sustainable Process Heat GmbH, die mit Dampfverdichtern kombiniert wird und Dampf mit elf bar zu 184 Grad erzeugt.“

Das technische Fundament

Damit Erdgas in der Arzneimittelherstellung durch CO2-freie Energiequellen ersetzt werden, bedarf es zudem einer bereits in Betrieb befindliche CO2-neutrale Energiezentrale am Takeda-Standort. In dieser wird die Kälteerzeugung auf 100 Prozent natürliche Kältemittel umgestellt. Mit der Zentralisierung der Kühlung des Standorts wurde auch die Möglichkeit geschaffen, diese gleichzeitig für eine Wärmerückgewinnung zu nutzen. Dabei wird die Abwärme der Kälteanlage weiterverwendet und mit einer Wärmepumpe auf 65 bis 70 Grad erwärmt. Diese wird bereits jetzt für das Heizungswasser des Standorts verwendet.

Das Projekt soll Learnings für weitere Standorte liefern

AHEAD wird voraussichtlich Ende 2024 in Betrieb gehen und Ende 2025 soll die finale Auswertung stattfinden. Weiters wird laut den Projektverantwortlichen in dem Forschungsprojekt ein Konzept zur Implementierung des AHEAD-Systems für weitere Takeda-Standorte in Österreich und weltweit erstellt. Außerdem soll das Dekarbonisierungspotenzial dieser Technologie für andere wichtige Industriesektoren mit hohem Energieaufwand, wie Papier-, Chemie- und Lebensmittelindustrie, in Österreich untersucht werden.


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Die Oceanloop-Gründer Fabian Riedel und Bert Wecker | (c) Oceanloop
Die Oceanloop-Gründer Fabian Riedel und Bert Wecker | (c) Oceanloop

„Diese Finanzierung markiert den Beginn der industriellen Skalierung von Oceanloop“, erklärt Fabian Riedel, Gründer und CEO des Aquakultur-Scaleups mit Sitz in München. Das 2023 durch eine Fusion entstandene Unternehmen kommunizierte nun eine große Finanzierungsrunde: Das Unternehmen hat sich Zusagen über bis zu 38,5 Millionen Euro gesichert, um die erste kommerzielle Riesenzackenbarsch-Zucht in Europa aufzubauen und seine softwaregesteuerte Kreislauftechnologie (Recirculating Aquaculture Systems, RAS) zu skalieren.

Millioneninvestment und riesiger EIB-Kreditrahmen

Die aktuelle Finanzierung besteht aus einem Investment und einer Kreditzusage. Angeführt wird die Eigenkapitalrunde von der Investmentfirma Hatch Blue und deren „Blue Revolution Fund“. Als strategischer Partner beteiligt sich zudem Stolt Ventures. Deren Muttergesellschaft Stolt-Nielsen bringt über 50 Jahre Erfahrung im Bereich der landgestützten Plattfischzucht in die Partnerschaft ein. Den maßgeblich größeren Anteil der Finanzierung stellt allerdings die Europäische Investitionsbank (EIB) im Rahmen einer Venture-Debt-Fazilität, also eines Kreditrahmens, über 32 Millionen Euro bereit. Dieser bereits 2024 vereinbarte Kredit wurde im Juli 2026 erweitert, um speziell die Zucht von Riesenzackenbarschen abzudecken. Abgesichert wird das Darlehen durch das InvestEU-Programm der Europäischen Union.

Zackenbarsch im Fokus, Garnelen in Planung

Der Fokus des Jungunternehmens liegt auf dem Riesenzackenbarsch, der vor allem in asiatischen Premium-Märkten für sein festes Fleisch und seine kulinarische Vielseitigkeit geschätzt wird. Mit der lokalen Produktion in Europa wolle man eine neue Premium-Kategorie für die Gastronomie etablieren und gleichzeitig eine nachhaltigere Alternative zu weit gereisten Importen bieten, heißt es vonseiten des Unternehmens in einer Aussendung. Da die verwendete Technologie modular aufgebaut und softwaregesteuert ist, bleibt sie hochgradig flexibel. Oceanloop forscht parallel an der landgestützten Garnelenzucht und führt bereits Lizenzgespräche für internationale Partnerschaften.

Zwischen Schleswig-Holstein und Gran Canaria

Die Skalierung erfolgt in zwei Schritten: Am bestehenden Entwicklungsstandort im schleswig-holsteinischen Strande bei Kiel läuft der kommerzielle Vertrieb über das Schwesterunternehmen Honest Catch bereits seit April 2026. Für das laufende Jahr wird mit einer Ernte von rund 20 Tonnen gerechnet, die im kommenden Jahr auf 40 Tonnen anwachsen soll. Noch vor Ende 2026 soll am Standort der Bau einer neuen Anlage mit einer Jahreskapazität von 250 Tonnen beginnen, die zugleich als Referenz- und Schulungszentrum dient. Ab 2029 ist schließlich der Bau einer industriellen Großanlage mit einer Kapazität von 2.000 Tonnen auf Gran Canaria geplant, wo eine Tochtergesellschaft das Vorhaben bereits vorbereitet.

„Erhebliches Interesse von Partnern“

„Landgestützte Aquakultur kann zu einer wichtigen zusätzlichen Säule der europäischen Fischversorgung werden“, betont CEO Riedel mit Blick auf die EIB-Finanzierung. Diese erlaube es dem Unternehmen, mit einer langfristigen Perspektive in Technologie und Biokapazitäten zu investieren, was durch rein klassisches Startup-Kapital nur schwer darstellbar sei. Georg Baunach, Gründer und CEO von Hatch Blue, attestiert dem Scaleup eine starke Marktstrategie sowie ein Team, „das technisches Fachwissen, biologisches Verständnis und geschäftliches Geschick vereint“. Auch CTO Bert Wecker sieht den Horizont weit über Europa hinausreichen: Die breitere Plattform sei für eine internationale Replikation konzipiert. „Wir sehen erhebliches Interesse von Partnern, die erstklassige Meeresfrüchte näher am Konsumort produzieren möchten, ohne die erforderliche Biologie, Technik, Software und betriebliche Expertise von Grund auf neu entwickeln zu müssen“, so Wecker.

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