Grundsatz für eine effiziente Energieversorgung 

Der Energietechnikmarkt bietet eine Vielzahl von technischen Lösungen zur Energieversorgung. Jede Lösung beansprucht den Gipfel der Effizienz und Wirtschaftlichkeit natürlich für sich. Tatsächlich hat nahezu jede Lösung ihre Berechtigung, es gilt aber eine gewisse Reihenfolge von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung der Energieversorgung einzuhalten.

Allgemeine Bestandssituation in Gewerbe und Industrie

Stark verallgemeinert benötigen Industrie und Gewerbebetriebe:
- Wärme (Raumwärme, Prozesswärme),
- Kälte (Klimatisierung, Prozesskühlung)
- Elektroenergie (Beleuchtung 
und Elektroantriebe)
Zur Deckung dieses Energiebedarfes werden momentan vorrangig fossile Brennstoffe und Elektroenergie eingesetzt und umgewandelt. Dabei entsteht als Nebenprodukt immer Abwärme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus.

Erste Maßnahme: Verbrauchsreduzierung und Wärmerückgewinnung

Die Senkung des Energiebedarfes steht an erster Stelle aller Maßnahmen. Es können z. B. Wärmedämmungen verbessert werden, effiziente Antriebe eingesetzt werden oder Produktionsprozesse optimiert werden.
Anschließend sollte die Abwärme zurückgewonnen werden, die ein nutzbares Temperaturniveau hat. Dazu können Wärmetauscher eingesetzt werden. Diese „rekuperative“ Abwärmerückgewinnung kommt mit sehr wenig bzw. völlig ohne Hilfsenergie aus, ist aber nur dann möglich, wenn Abwärme auf nutzbarem Temperaturniveau vorhanden ist und gleichzeitig der Wärmebedarf auf niedrigerem Temperaturniveau gegeben ist.

Zweite Maßnahme: Wärmerückgewinnung und Wärme-Kälte-Kopplung

Ein prinzipieller Vorteil der Wärmepumpe besteht darin, dass für 100 % Wärmeenergie nur etwa 25 % Antriebsenergie erforderlich sind. Die restlichen 75 % werden der Wärmequelle (Umwelt, Abwärme, etc.) entnommen.
Die Wärmerückgewinnungsmöglichkeiten mit CO₂-Hochtemperaturwärmepumpen sind aufgrund der hohen erzielbaren Vorlauftemperaturen deutlich größer als bei herkömmlichen Wärmepumpen. Weiterhin können CO₂-Hochtemepraturwärmepumpen nahezu jedes Wärmequellentemperaturniveau effizient nutzen.
Wenn ein gleichzeitiger Wärme und Kälte-Bedarf besteht, können die thermeco₂- Maschinen auch zur direkten Kopplung der Wärme- und Kälteerzeugung eingesetzt werden. Die sogenannte Wärme-Kälte-Kopplung (WKK) ist die wirtschaftlichste und energetisch sinnvollste Einsatzvariante der Maschinen, da mit einmaligem Energieeinsatz sowohl Kälte- als auch Wärme bereitgestellt wird.

Dritte Maßnahme: Effiziente Verwendung von Brennstoffen in KWK-Anlagen

Überall dort, wo Wärmepumpen nicht sinnvoll eingesetzt werden können, weil z.B. sehr hohe Temperaturen unumgänglich sind, müssen weiterhin Brennstoffe verwendet werden.
Auch für die Kälteerzeugung und Beleuchtung wird es auch nach allen Maßnahmen einen Restbedarf an Elektroenergie geben.
Für diesen minimierten Bedarf, bei dem der Brennstoffeinsatz unumgänglich ist, sollten Systeme der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) eingesetzt werden. In KWK-Anlagen wird der Brennstoff nicht einfach zur Wärmeerzeugung verlustreich verbrannt, sondern für die Stromerzeugung genutzt.
Anstatt Energieträger zur Erzeugung thermischer Energie zu verbrennen, sollte mit hohem Wirkungsgrad (in Großkraftwerken) daraus Strom erzeugt werden. Die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme kann zusätzlich genutzt werden. Die Elektroenergie kann nahezu verlustfrei transportiert und dezentral mit Wärmepumpen im Verhältnis 1 zu 4 in Wärme umgewandelt werden.

Zusammenfassung: Grundsatz für eine effiziente Energieversorgung

Voraussetzung aller Maßnahmen ist die Kenntnis der Bedarfswerte und auch deren zeitliche Verläufe. Nachdem der Endenergiebedarf minimiert wurde (dämmen, modernisieren, optimieren), sind folgende Maßnahmen hinsichtlich Ihrer Umsetzbarkeit zu prüfen:
- Abwärmerückgewinnung (Wärmetauscher)
- Abwärmerückgewinnung und Wärme-Kälte-Kopplung mit CO₂-Hochtemperaturwärmepumpen
- Restenergiebedarf effizient decken mit Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen.