Im Rahmen der geplanten Klimaneutralität bis 2045 muss Deutschland die CO2-Emissionen reduzieren. Die geplante Reduzierung betrifft die chemische und pharmazeutische Industrie, da sie für einen erheblichen Anteil des Energieverbrauchs verantwortlich ist. Eine Möglichkeit, die CO2-Emissionen zu senken, besteht in der Elektrifizierung chemischer und pharmazeutischer Prozesse, idealerweise durch Strom mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien, da dieser einen geringeren CO2-Ausstoß aufweist. Wärmepumpen bieten eine Möglichkeit, Prozesse zu elektrifizieren. Dabei wird elektrische Energie genutzt, um Abwärme auf einem niedrigen Temperaturniveau aufzunehmen und auf einem höheren Temperaturniveau bereitzustellen. Die nun freigesetzte Wärme kann als Prozesswärme genutzt werden und die bisherige, aus fossilen Brennstoffen erzeugte Prozesswärme ersetzen.

Für den Einsatz von Wärmepumpen ist es notwendig, Integrationspotenziale zu untersuchen und zu bewerten. Zusätzlich sind verschiedene Anforderungen an die Integration seitens verfahrenstechnischer Prozesse zu berücksichtigen. Beispielsweise erfordert die flexible Betriebsweise von Batch-Prozessen dynamische Betrachtungen.