Wie wir mit Wasserstoff heizen können

Al­le re­den da­rü­ber: Was­ser­stoff. Wel­che Rol­le er in der Ener­gie- und Wär­me­wen­de spie­len kann, wird öf­fent­lich und po­li­tisch kon­tro­vers dis­ku­tiert. Sei­ne Be­deu­tung für die Wär­me­ver­sor­gung hängt un­ter an­de­rem von der Ver­füg­bar­keit, der In­fra­struk­tur und der je­wei­li­gen An­wen­dung ab.

Die Bun­des­re­gie­rung und die Gas- und Was­ser­stoff-Bran­che se­hen Was­ser­stoff als einen Bau­stein der Ener­gie­wen­de, der zur Er­rei­chung der Net­to-Treib­haus­gas­neu­tra­li­tät bis 2045 bei­tra­gen kann. In der 2023 be­schlos­se­nen Fort­schrei­bung der Na­ti­o­na­len Was­ser­stoff­stra­te­gie for­mu­liert die Bun­des­re­gie­rung als lang­fris­ti­ges Ziel eine zu­ver­läs­si­ge Ver­sor­gung Deutsch­lands mit grü­nem Was­ser­stoff, der mit Strom aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien her­ge­stellt wird.

Mehr als Zukunftsmusik

"Gas neu zu denken, be­­deu­­tet für mich, Was­­ser­­stoff als tra­­gen­­de vier­­te Säu­­le der Ener­­gie- und Wär­­me­­wen­­de an­­zu­­er­­ken­­nen und die­­se Bot­­schaft wei­­ter­zu­­tra­­gen", sagt Alexander Schuh. Er ist Lei­­ter des Ver­­bands-Ma­­nage­­ments beim Heiz­­ge­­rä­te­tech­nik­­her­­stel­ler Vaillant, seit 15 Jah­­ren im Ge­­schäft und stets auf dem neu­es­ten Ent­­wick­­lungs­­stand. Das ers­te 100-Pro­­zent-Was­­ser­­stoff-Brenn­­wert­­ge­­rät der Fir­ma Vaillant wurde mit dem Ko­­ope­­ra­­ti­ons­­part­­ner MITNETZ Gas im Was­­ser­­stoff­­dorf Bitter­feld-Wolfen ge­­tes­­tet.

Das Be­son­de­re war dabei, dass der Was­ser­stoff für den Be­trieb aus ei­nem lei­tungs­ge­bun­de­nem Erd­gas-Lei­tungs­netz stammt. Was un­spek­ta­ku­lär klingt, ist ein ech­ter Game-Changer für den Wär­me­markt der Zu­kunft: Eine schnel­le De­kar­bo­ni­sie­rung be­ste­hen­der Erd­gas­kun­den kann so er­mög­licht wer­den. Bei der Neu­in­stal­la­ti­on von Wär­me­er­zeu­gern ha­ben Wär­me­pum­pen Gas-Heiz­sys­te­me 2025 erst­mals als füh­ren­de Heiz­tech­no­lo­gie ab­ge­löst: Wär­me­pum­pen ka­men auf ei­nen Markt­an­teil von rund 48 Pro­zent, Gas-Heiz­sys­te­me noch auf rund 44 Pro­zent.

Wasser­stoff ent­lastet un­ser Ener­gie­system

Der Energieträger Was­ser­stoff wird aus meh­re­ren Grün­den in Zu­kunft eine zen­tra­le Rol­le spie­len. Die ak­tu­el­le geo­po­li­tische Si­tu­a­tion zeigt uns, dass es wich­tig ist, in un­se­rer Ener­gie­ver­sor­gung so un­ab­hän­gig wie mög­lich zu sein: geo­grafisch und tech­no­lo­gisch.

"Ei­ne vor­ran­gi­ge Elek­tri­fi­zie­rung un­se­res Ener­gie­sys­tems ist auf ab­seh­ba­re Zeit nicht mög­lich, der da­für not­wen­di­ge Aus- und Um­bau der Netz- und In­fra­struk­tur wä­re enorm und wür­de Jahr­zehn­te in An­spruch neh­men. Die­se Zeit ha­ben wir nicht. Und hier kommt Was­ser­stoff ins Spiel. Der kann koh­len­stoff­arm aus er­neu­er­ba­rem Über­schuss­strom er­zeugt wer­den. Statt zum Bei­spiel Wind­parks wie bis­her ab­zu­re­geln, um das Strom­netz nicht zu über­las­ten, könn­te de­ren Ener­gie sinn­voll ge­nutzt und in Was­ser­stoff um­ge­wan­delt wer­den.

Mit ei­nem ver­gleichs­wei­se ge­rin­gen Auf­wand kann das deut­sche Gas­-Netz, das rund 600.000 Ki­lo­me­ter lang ist, für die Durch­lei­tung von bis zu 100 Pro­zent Was­ser­stoff er­tüch­tigt wer­den. Zu die­sem Er­geb­nis kommt eine Stu­die des Deut­schen Vereins des Gas- und Was­ser­faches (DVGW) in Zu­sam­men­ar­beit mit der Ma­te­rial­prü­fungs­an­stalt der Uni­ver­si­tät Stutt­gart. Was­ser­stoff kann so für die si­che­re Ener­gie­ver­sor­gung von Haus­hal­ten und In­dus­trie, aber auch für die Sta­bi­li­tät des deut­schen Strom­net­zes sor­gen", so Schuh.

Was­ser­stoff wird in der Heiz­tech­nik der Zu­kunft eine fes­te Be­deu­tung ha­ben. Wir eb­nen den Weg dort­hin.

Alexander Schuh, Leiter des Verbands-Management bei Vaillant
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Aus­bau der er­neu­er­ba­ren Ener­gien muss an Fahrt auf­neh­men

Bis 2045 will Deutsch­land treib­haus­gas­neu­tral sein. Der Aus­bau er­neu­er­ba­rer Ener­gie­an­la­gen so­wie der Elek­tro­ly­se­leis­tung muss deut­lich an Tem­po ge­win­nen. Doch die deut­schen Pro­duk­tions­ka­pa­zi­tä­ten al­lein wer­den nicht aus­rei­chen, um den Ener­gie­hun­ger der kom­men­den Jahr­zehn­te zu stil­len, weiß Ale­xan­der Schuh: "Der Im­port von grü­nem Was­ser­stoff, der durch Elek­tro­ly­se aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien er­zeugt wur­de, und koh­len­stoff­ar­mem blau­en Was­ser­stoff, aber auch von er­neu­er­ba­rem Bio­methan, wird in den kom­men­den Jah­ren ein The­ma von wach­sen­der Be­deu­tung sein. Hier will Deutsch­land mit in­ter­na­ti­o­na­len Ko­ope­ra­ti­onen ei­ge­nes tech­ni­sches Know-how auch im Aus­land ent­wi­ckeln."

Grü­ner Was­ser­stoff ent­steht durch Elek­tro­ly­se mit Strom aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien. Da­bei wird Was­ser in Was­ser­stoff und Sau­er­stoff zer­legt. Bei die­ser Reak­tion ent­steht kein CO2.

Blauer Was­ser­stoff ent­steht bei­spiels­wei­se durch Dampf­re­for­mie­rung von Erd­gas. Ein Teil des da­bei ent­ste­hen­den CO2 wird ab­ge­schie­den und dau­er­haft un­ter­ir­disch ge­spei­chert.

Tür­ki­ser H2 ent­steht bei der Pyro­ly­se von Methan. Die­ses wird in gas­för­mi­gen H2 und fes­ten Koh­len­stoff ge­spal­ten, der wei­ter­ver­wen­det wer­den kann. Bei die­ser Spal­tung ent­steht kein CO2.

Treibhausgas­neu­tral hei­zen, auch im Ge­bäu­de­be­stand

Für die Gas­-Wirt­schaft ist es wich­tig, tech­no­lo­gie­of­fen zu blei­ben und zum Bei­spiel auch die Brenn­wert­tech­nik fit für die Zu­kunft, fit für Was­ser­stoff zu ma­chen.

Alexander Schuh be­tont: "Wir müs­sen uns da­rü­ber im Kla­ren sein, dass es in Deutsch­land zahl­rei­che Haus­hal­te gibt, für die das Hei­zen mit ei­ner Wär­me­pum­pe auch künf­tig nicht mit ei­nem ver­tret­ba­ren Auf­wand infra­ge kommt. Alt­bau­ten und Mehr­fa­mi­lien­häu­ser sind hier zu nen­nen, bei de­nen der Um- und Aus­bau­auf­wand eine wirt­schaft­li­che Nut­zung von strom­ba­sier­ten Hei­zun­gen nicht recht­fer­tigt. Auch der An­schluss an Wär­me­net­ze bie­tet, selbst bei ei­nem mas­si­ven Aus­bau, längst nicht für alle Ge­bäu­de eine ech­te Al­ter­na­ti­ve. Rund 36.900 Ki­lo­me­ter Fern­wär­me-Netz sind heu­te ver­füg­bar. Im Sin­ne der Nach­hal­tig­keit von Bau­ob­jek­ten und für eine ech­te Wär­me­wen­de wird Was­ser­stoff un­ver­zicht­bar sein. Mei­ne täg­li­che Auf­ga­be ist es, die In­no­va­tions­fä­hig­keit der Gas­-Wirt­schaft he­raus­zu­stel­len und im po­li­ti­schen Raum zu er­klä­ren, wie wir Gas neu denken."

Un­ser Know-how wird einen ent­schei­den­den Bei­trag für die Zu­kunfts­fä­hig­keit Deutsch­lands und das Ge­lin­gen der Ener­gie­wen­de leis­ten. Da­von bin ich über­zeugt.

Alexander Schuh, Leiter des Verbands-Management bei Vaillant
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Im Wassertoffdorf Bitterfeld-Wolfen wird die Zukunft unserer Energieversorgung getestet

Hier be­ginnt die Zu­kunft schon heute

Gas-Brenn­wert­­ge­rä­te der neu­es­ten Ge­ne­ra­tion von Vaillant und an­de­ren Heiz­geräte­herstellern sind be­reits jetzt in der La­ge, Gas mit ei­ner 20%igen Bei­mi­schung von Was­ser­­stoff zu ver­bren­nen (mög­lich bei den Vaillant-Ge­rä­ten: ecoTEC exclusive VC 1–7 und ecoTEC plus VC/VCW/VCI 1–5).

Wie die Wär­me­­ver­sor­gung der Zu­kunft aus­se­hen kann, wird in Deutsch­land in­ten­siv er­probt, zum Bei­spiel in Bit­ter­feld-Wol­fen. Im Was­ser­stoff­dorf wur­den im in­zwi­schen ab­ge­schlos­se­nen For­schungs­pro­jekt H2INFRA ein Was­ser­stoff-Ver­teil­netz und eine voll­stän­di­ge Haus­in­stal­la­tion mit Was­ser­stoff-Ther­me un­ter rea­li­täts­na­hen Be­din­gun­gen un­ter­sucht. Die Ther­me wur­de zwei Jah­re lang mit rei­nem Was­ser­stoff be­trie­ben. Die For­schung auf dem Test­feld wird in Fol­ge­pro­jek­ten fort­ge­setzt. Die Un­ter­su­chun­gen lie­fern Er­kennt­nis­se zur tech­ni­schen Eig­nung und zum si­che­ren Be­trieb von Was­ser­stoff-Net­zen und Heiz­ge­rä­ten. So wer­den das Wis­sen und die Grund­la­gen ge­schaf­fen, um den Wär­me­markt schnell und si­cher in die Treib­haus­gas­neu­tra­li­tät zu füh­ren.

Der Energieträger Wasserstoff ist wie Gas sehr vielseitig einsetzbar

Wasserstoff

H2 ist ein wich­ti­ger Bau­stein des künf­ti­gen Ener­gie­sys­tems.

Wasserstoff-Einsatz in der Lackiererei des Leipziger BMW-Werks

H2-Einsatz bei BMW

Die De­kar­bo­ni­sie­rung von In­dus­trie­pro­zes­sen ist eine der gro­ßen Auf­gabe.

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