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Heizen mit Wasserstoff

  • H2 – das klimafreundliche Gas als Energieträger
  • Gas-Brennwertgeräte, die mit Wasserstoff heizen können
  • Erfolgreiche Pilotprojekte: Wasserstoff-Heizgeräte in der Praxis

Wasserstoff-Heizgeräte als Baustein einer erfolgreichen Energiewende?

Jules Verne prophezeite bereits 1874, dass Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (H₂O) die Energieversorgung der Erde sichern würden. Wie sieht dies heute bei der Wärmeversorgung aus? Können Wasserstoff-Heizgeräte – neben Wärmepumpen – die Antwort geben, wie wir in naher Zukunft energieeffizient und klimafreundlich heizen können?

Der Gesetzgeber hat dafür die Weichen gestellt: Das neue Gebäudeenergiegesetz (GEG) ist technologieoffen. Das heißt, auch Wasserstoff-Heizgeräte können bei einem Heizungstausch sowie im Neubau zum Einsatz kommen. Auch technisch sind die Voraussetzungen geschaffen, denn unsere Gas-Brennwertgeräte der neuesten Generation sind für den Betrieb mit 100% Wasserstoff* geeignet – und damit H2 Ready im Sinne des GEG.

Welche Vorteile hat Wasserstoff?

Wasserstoff hat viele Talente – vor allem hat das Gas das Potenzial, die CO₂-Emissionen bei der Wärmeerzeugung in Gebäuden, bei Herstellungsprozessen in der Industrie und beim mobilen Antrieb im Sektor Transport & Verkehr deutlich zu verringern.

Umweltfreundlich und nachhaltig

Bei der Herstellung von Strom aus Wasserstoff entsteht kein Kohlendioxid. Allerdings ist nur der sog. Grüne Wasserstoff, bei dem zur Herstellung des Wasserstoffs erneuerbare Energien genutzt werden, komplett emissionsfrei.

Flexibel einsetzbar

H2 kann Treibstoff oder Kühlmittel sein, Strom und Wärme erzeugen. Und es hat in Zukunft noch mehr Potenzial als Rohstoff- und Energielieferant in vielen Industriebereichen.

Leistungsstark

Wasserstoff hat Power, so wird es beispielsweise als Raketentreibstoff für das Space-Shuttle verwendet.

Unbegrenzt und überall verfügbar

Wasserstoff kann aus verschiedenen Substanzen gewonnen werden, insbesondere aus Wasser. Und davon haben wir eine Menge auf unserem „Blauen Planeten“.

Was ist Wasserstoff eigentlich?

Als chemisches Element ist Wasserstoff (H2) ein wichtiger Bestandteil sämtlicher organischer Verbindungen. Das geruchlose, farblose und brennbare Gas ist zwar fast überall in der Natur vorhanden, aber nur in Verbindung mit anderen Elementen. Wasser zum Beispiel setzt sich aus Wasserstoff und Sauerstoff zusammen. Dadurch kann Wasserstoff nicht einfach genutzt, sondern es muss separiert werden. Aber erst einmal gewonnen, lässt sich das Gas als Energieträger speichern und für effiziente und nachhaltige Prozesse der Energieumwandlung einsetzen.

Wie wird Wasserstoff produziert?

Es gibt verschiedene Arten, das Gas zu gewinnen – aber nur eine Methode ist tatsächlich komplett emissionsfrei. Denn nur wenn Wasserstoff per Elektrolyse mit nachhaltig erzeugtem Ökostrom abgespalten wird (Power-to-Gas), gilt er als klimaneutral und wird als Grüner Wasserstoff bezeichnet. Dieser hat das Potenzial, ein wichtiger Energieträger der Zukunft zu werden. Darüber hinaus gibt es noch Blauen und Grauen Wasserstoff.

Erfahren Sie mehr in unserem Video „So wird Grüner Wasserstoff produziert“.

Grüner, Blauer und Grauer Wasserstoff

Anders als bei Erdgas oder Öl wird die Energie von Wasserstoff nicht durch Verbrennung, sondern durch einen chemischen Prozess gewonnen. Dafür gibt es verschiedene Methoden, die unterschiedliche Auswirkungen auf unsere Umwelt haben.

Grüner Wasserstoff

Blauer Wasserstoff

Grauer Wasserstoff

Grüner Wasserstoff

Grüner Wasserstoff: Nur dieser ist CO₂-neutral

Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse gewonnen, d. h. mit Hilfe von elektrischem Strom wird Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff gespalten. Nutzt man bei diesem Verfahren ausschließlich Strom aus erneuerbaren Quellen, wie z. B. Wind- oder Photovoltaikanlagen, ist der so gewonnene Wasserstoff tatsächlich „grün“, also komplett CO₂ frei.

Der Wasserstoff wird in Tanks oder unterirdischen Kavernen (Höhlen) gelagert und über Pipelines, Tanker oder LKWs transportiert.

Blauer Wasserstoff

Blauer Wasserstoff: CO2 wird eingelagert

Blauer Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen – meist Erdgas - gewonnen, indem unter Hitze Wasserstoff und Kohlendioxid gespalten wird. Das Kohlendioxid gelangt aber nicht in die Atmosphäre, sondern wird in Tanks und unterirdischen Höhlen, wie z. B. stillgelegte Salzminen, gelagert. Daher kann der blaue Wasserstoff für Verwender als CO2-neutral bezeichnet werden. Für Wasserstoff-Produzenten hingegen gilt die Aussage nicht, da zuvor CO2 abgespalten und klimaneutral gelagert werden muss.

Grauer Wasserstoff

Grauer Wasserstoff: CO2 wird in die Atmosphäre abgegeben

Auch hier wird der Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen gewonnen. Der Unterschied zu Blauem Wasserstoff besteht darin, dass CO2 nicht eingelagert, sondern ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben wird. Um nur eine Tonne Wasserstoff zu produzieren, braucht man 10 Tonnen CO2. Kein Wunder, dass Grauer Wasserstoff alles andere als klimafreundlich ist, sondern den Treibhauseffekt verstärkt.

Kann ich mit Wasserstoff heizen?

Ja, denn Wasserstoff kann über das bestehende Gasverteilnetz direkt in eine Gasheizung eingespeist werden. Dabei ist in der H2-Strategie der Bundesregierung die ausschließliche Verwendung von Grünem Wasserstoff vorgesehen.

Bislang ist in Deutschland eine Beimischung von 10% Wasserstoff im Erdgasnetz zugelassen. Eine Erhöhung auf 20% wird derzeit in verschiedenen Feldtests untersucht. Sogar eine Nutzung von 100 % Wasserstoff für die Wärmeversorgung ist möglich, allerdings stehen die Gasnetze für reinen Wasserstoff derzeit noch nicht zur Verfügung.

H2 Ready – bereit für Wasserstoff

Unsere Gas-Brennwertgeräte der neuesten Generation ecoTEC exclusive und ecoTEC plus 1-5 können bereits heute mit bis zu 20% Wasserstoff* betrieben werden – ganz ohne technische Umrüstungen oder neue Einstellungen durch einen Fachbetrieb.

* Möglich bei den Geraten ecoTEC exclusive VC 1-7 und ecoTEC plus VC/VCW/VCI 1-5

 

Das Herzstück dieser Geräte ist eine innovative Verbrennungsregelung, die verschiedene Gasarten in einem Netz „erkennt“ und sich automatisch darauf einstellt.

 

NEU: Unsere modernen Gas-Brennwertgeräte ecoTEC exclusive und ecoTEC plus 1-5 können zudem für den Betrieb mit 100 % Wasserstoff* umgerüstet werden und sind damit H2 Ready. Das bedeutet, dass diese Geräte zunächst wie gewohnt mit Erdgas oder Bio-Erdgas arbeiten und zu einem späteren Zeitpunkt von einem Fachbetrieb einfach umgebaut werden können. Das hierfür erforderliche Umrüstkit ist ab 2026 verfügbar, die Umstellung wird nicht mehr Zeit in Anspruch nehmen als eine normale Wartung.

 

*Möglich bei den Geräten ecoTEC exclusive VC 1-7 und ecoTEC plus VC/VCW/VCI 1-5, Details finden Sie in unserer Herstellererklärung (208 kB)

Darüber hinaus arbeiten wir an reinen Wasserstoffgeräten, die ausschließlich mit 100% Wasserstoff betrieben werden können. Diese innovativen Geräte beweisen ihre Praxistauglichkeit derzeit sehr erfolgreich in verschiedenen Pilotprojekten in Deutschland. Sie lassen sich im Prinzip genauso betreiben wie unsere aktuellen Gas-Brennwertgeräte ecoTEC exclusive und ecoTEC plus 1-5, haben die gleichen Abmessungen und können problemlos mit Heizkörpern genauso wie mit Fußbodenheizungen arbeiten.

Erfolgreiche Pilotprojekte: Heizen mit Wasserstoff

Wir testen die Wasserstoff-Zukunft unter Realbedingungen – von der 20%igen Beimischung von Wasserstoff bis hin zu Geräten, die zu 100% mit Wasserstoff arbeiten. Die Ergebnisse der Projekte dienen als Vorbild für den zukünftigen Einsatz von Wasserstoff in Gasnetzen und markieren einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg in klimafreundliche Energiesysteme.

„H2-Home" in Bitterfeld – 100% H2

„H2Direkt" in Hohenwart – 100% H2

„Avacon/DVGW" – 20% H2

„H2-Home" in Bitterfeld – 100% H2

100% Wasserstoff-Heizgerät im Praxistest

Unser innovatives Heizgerät, welches wie ein übliches Vaillant Gas-Brennwertgerät aussieht, hängt in einem Testzentrum "H2-Home" des Netzbetreibers Mitnetz Gas im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen. Es kann hier optimal seine Eignung für den Einsatz in Wasserstoff-Systemen unter Beweis stellen. Versorgt wird das Gerät mit einer bereits bestehenden H2-Versorgungsstruktur im Chemiedreieck Halle-Merseburg-Bitterfeld, die eine Länge von 140km besitzt. Mit unserem 100% Wasserstoff-Heizgerät wird der Forschungscontainer beheizt – mit einer Leistung von 25 kW Wärme bzw. 30 kW Warmwasserbereitung nach dem Durchflussprinzip. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz sowie von der HTKW Leipzig – Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig unterstützt. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch die DBI-Gruppe.

„H2Direkt" in Hohenwart – 100% H2

100% Grüner Wasserstoff in bestehendem Gasnetz

Im Pilotprojekt H2Direkt in Hohenwart bei Ingolstadt wird die Wärmeversorgung mit reinem Wasserstoff über ein umgewidmetes, bestehendes Gasverteilnetz gesichert. Seit Inbetriebnahme der Wasserstoff-Einspeiseanlage und der Umstellung des Erdgasnetzes auf H2 im September 2023 versorgen unsere Wasserstoff-Heizgeräte 11 Kunden – 10 Privathaushalte und einen Gewerbebetrieb – zuverlässig mit Wärme und Warmwasser. Verantwortlich für die Projektplanung sind Energie Südbayern (ESB), Erdgas-Netzbetreiber Energienetze Bayern GmbH & Co. KG sowie der Stadtwerkeverbund Thüga AG.

„Avacon/DVGW" – 20% H2

20% Beimischung von Wasserstoff in Gas-Brennwertgeräten

Im 18-monatigen Pilotprojekt in der Region Fläming in Sachsen-Anhalt wurden dem Erdgas bis zu 20% Wasserstoff beigemischt – und zwar in einem existierenden Gasteilnetz mit rund 400 Haushalten. An diesem Gemeinschaftsprojekt des regionalen Energieversorgungsunternehmens Avacon und des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) haben wir erfolgreich teilgenommen und das innovative Vorhaben mit rund 60 Vaillant Gasheizungen begleitet. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Alle bestehenden Gasheizungen konnten problemlos mit einer Beimischung von 20% Wasserstoff arbeiten.

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