Nachhaltigere Arzneimittelproduktion bei Takeda durch innovatives Hochtemperatur-Wärmepumpensystem

Das biopharmazeutische Unternehmen Takeda präsentierte am 25. Jänner 2023 gemeinsam mit dem Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK), dem Klima- und Energiefonds und dem AIT Austrian Institute of Technology (AIT) ein New Energy for Industry (NEFI)-Projekt der FTI (Forschung, Technologie und Innovation)-Initiative „Vorzeigeregion Energie“: Das Forschungsprojekt AHEAD (Advanced Heat Pump Demonstrator).Im Forschungsprojekt AHEAD wird erstmals eine dampferzeugende Wärmepumpe im industriellen Betrieb integriert. Die erdgasfreie Dampferzeugung zielt darauf ab, eine CO2-Reduktion von bis zu 90 Prozent an einem der größten Takeda-Arzneimittelproduktionsstandorte in Wien zu erreichen und dabei ausschließlich natürliche Kältemittel zu verwenden. Dieses technologische Vorzeigeprojekt untermauert die führende Rolle Österreichs in der Hochtemperatur-Wärmepumpenforschung und soll als Praxisbeispiel für die gesamte pharmazeutische Industrie und auch für viele andere Industriebetriebe und Branchen dienen, die ihre Prozesse CO2-frei gestalten möchten.

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°C erreichen. Bei Takeda werden 184°C für die Dampfversorgung benötigt.

Karl-Heinz Hofbauer, Vorstand der Takeda Manufacturing Austria AG und Leiter der Takeda-Produktionsstandorte in Wien. © Lukas Lorenz

Karl-Heinz Hofbauer, Vorstand der Takeda Manufacturing Austria AG und Leiter der Takeda-Produktionsstandorte in Wien, erklärt: „Takeda ist sich seiner Verantwortung gegenüber der Umwelt bewusst: Bereits seit 2020 arbeiten wir international und national CO2-neutral. Unser nächstes Ziel ist bis 2035 Zero-Emission zu erreichen. AHEAD ist ein wichtiger Schritt auf diesem Weg, da wir mit diesem Forschungsprojekt beweisen können, dass 90 Prozent der Emissionen an einem Standort durch innovative Technik und natürliche Kältemittel vermieden werden können. Das wird beispielgebend für andere internationale Takeda-Standorte und ein Vorzeigemodell für die gesamte Arzneimittelindustrie.“

Wolfgang Hribernik, Head of Center for Energy, AIT Austrian Institute of Technology (AIT) und NEFI Verbundkoordinator (New Energy for Industry). © AIT/Wolf

Wolfgang Hribernik, Head of Center for Energy, AIT Austrian Institute of Technology und NEFI Verbundkoordinator, betont: „Wärmepumpen werden in Zukunft ein wesentliches Element der Energieinfrastruktur sein, auch im industriellen Kontext. Das Projekt AHEAD setzt einen neuen Meilenstein mit der Entwicklung einer dampferzeugenden Wärmepumpe, die bei 11 bar und 184°C ausschließlich mit natürlichen Kältemitteln betrieben wird. Im Temperaturbereich unter 200°C hat der Einsatz von industriellen Hochtemperaturwärmepumpen enormes Potenzial, denn in diesen Bereich fallen 37 Prozent des Prozesswärmebedarfs der europäischen Industrie. Mit dem Innovationsnetzwerk NEFI haben wir die Möglichkeit neue Schlüsseltechnologien wie diese bei industriellen Anwendern wissenschaftlich zu begleiten und zu testen. Das reduziert das technische und wirtschaftliche Risiko der Betriebe am Weg zur Dekarbonisierung.”

Heizen und Kühlen sind sehr energieintensiv

Die Arzneimittelproduktion ist sehr energieintensiv, um Rohstoffe, Zwischenprodukte und Medikamente zu kühlen und gleichzeitig bedarf es Wärme und Dampf, um chemische und biologische Prozesse in Gang zu setzen oder ein steriles Produktionsumfeld zu gewährleisten. Mit einem hohen Bewusstsein für den Umweltschutz erfordert dies eine bewusste Entscheidung für die jeweils nachhaltigsten Energieträger (z.B. Strom statt Gas) und die Verwendung von Hilfsmitteln mit der jeweils besten CO2-Bilanz (z.B. natürliche Kältemittel).

Central Chiller Das technische Fundament des AHEAD Projekts. © Takeda

Aus Kälte wird Wärme und aus Wärme wird Dampf

Das technische Fundament des AHEAD-Projekts ist eine bereits in Betrieb befindliche CO2-neutrale Energiezentrale am Takeda-Standort in Wien, in der die Kälteerzeugung auf 100 Prozent natürliche Kältemittel umgestellt wurde. Diese Kältemittel zeichnen sich durch eine hohe Effizienz aus und geben kein CO2 ab (GWP – Global Warming Potential von 0 CO2 pro kg Kältemittel).

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°C erwärmt. Diese wird bereits jetzt für das Heizungswasser des Standorts verwendet. So kombiniert Takeda heute schon Wärme und Kälte für eine effizientere Nutzung.

AHEAD wird voraussichtlich Ende 2024 in Betrieb gehen und Ende 2025 soll die finale Auswertung stattfinden. Das Forschungsprojekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen der Forschungsinitiative „NEFI – New Energy for Industry“ als Teil der österreichischen Innovationsoffensive „Vorzeigeregion Energie“ durchgeführt.

Willkommen in der Zukunft.
Hallo Austrian Roadmap 2050.

Wir liefern die besten Stories und spannendsten Trends direkt in dein Postfach, jeden Freitag! Werde Teil der Community!

Einwilligung

Sie haben sich erfolgreich angemeldet!

Share This