100% H2-Brennwertgerät beweist Leistung im Praxistest

Wärmewende mit klimaneutralem Wasserstoff ist technisch machbar!

Die Wärmeversorgung im Wohnungsbestand kann grundsätzlich von Erdgas auf Wasserstoff umgestellt werden, wenn die Versorger diesen Brennstoff in ihren Leitungen bereitstellen. Zudem müssen allerdings anstelle der bisherigen (Erd-)Gas-Brennwertheizungen wasserstofftaugliche Wärmeerzeuger wie das von Vaillant entwickelte 100% H2-Brennwertgerät zum Einsatz kommen. Ein solches Gerät stellt seine Leistungsfähigkeit aktuell auf dem H2-Versuchsfeld in Bitterfeld (Sachsen-Anhalt) unter Realbedingungen, also mit leitungsgebundener Versorgung unter Beweis.

Im (älteren) Wohnungsbestand und in Mehrfamilienhäusern ist die Wärmeversorgung allein durch Wärmepumpen in der Regel nur unzureichend darstellbar. „Der klimagerechte und kosteneffiziente Gebäudewärmemix im Jahr 2030 enthält rund 40 Prozent Gas, 25 Prozent Wärmepumpen und 20 Prozent Wärmenetze“, prognostiziert deswegen beispielsweise auch die Studie „Agora Energiewende“. Dabei kann herkömmliches Erdgas durch klimaneutral erzeugten Wasserstoff ersetzt werden, wenn auch das Gasverteilungsnetz inklusive Wärmeerzeugern auf „grünes Gas“ umgestellt wird. Weil Wasserstoff jedoch andere brenntechnische Eigenschaften hat als Erdgas, hat Vaillant dafür ein serienreifes 100% H2-Brennwertgerät entwickelt, das sich aktuell in Langzeittests befindet.

Die Versuchsanlage

„Alles funktioniert genau so, wie es soll“

Das Chemie-Dreieck Halle-Merseburg-Bitterfeld bietet beste Voraussetzungen für das engagierte Forschungsvorhaben H2INFRA: Inmitten einer bereits für Industrieunternehmen bestehenden Wasserstoff-Versorgungsstruktur entstand eine komplette H2-Feldtestanlage. Im Rahmen des Projektes können hier Installationssysteme und Endgeräte ihre Eignung für Wasserstoff praxisnah unter Beweis stellen – so auch das 100% H2-Brennwertgerät von Vaillant.

Für die Testanlage wurden in Bitterfeld ein 1.400 Meter langes Verteilnetz, eine Gasdruckregel- und -messanlage mit Odorieranlage sowie ein Versuchscontainer mit Messtechnik, Installationskomponenten und Endgeräten aufgebaut. Nach vier Jahren Forschung zieht Ingenieur Jürg Ziegenbalg ein erstes Fazit: „Das Ergebnis ist denkbar unspektakulär! Denn alles funktioniert genau so, wie es soll. Von den erdverlegten Kunststoffleitungen über die Absperr- und Regelarmaturen sowie die verschiedenen Gaszählertypen bis hin zu dem neuen ,100% H2-Brennwertgerät‘, mit dem wir jetzt den Forschungscontainer beheizen.“

Energiekonzept

H2-Installation mit herkömmlicher Gas-Installation vergleichbar

Schon heute kann das bestehende Gasnetz in Deutschland bis zu 20 Prozent Wasserstoff aufnehmen und transportieren. Und die Vaillant Gas-Brennwertgeräte der neuesten Generation ecoTEC exclusive (Typ VC 1-7) und ecoTEC plus (Typ VC/VCW/VCI 1-5) sind in der Lage, ein Gasgemisch in dieser Größenordnung serienmäßig für die Wärmeerzeugung zu nutzen.

In der Versuchsanlage in Bitterfeld wurde aber von dem SHK-Unternehmen Pertzsch Heizung, Sanitär, Technik GmbH aus Doberschütz das 100% H2-Brennwertgerät installiert – denn hier geht es um reinen Wasserstoff als Energieträger. Geschäftsführer Marco Gerner schildert die Umstellung von Erdgas zu Wasserstoff: „Eigentlich ist die H2-Installation mit jeder herkömmlichen Gas-Installation vergleichbar, von den eingesetzten Materialien bis hin zu den Verarbeitungstechniken.“ So wurde das neu entwickelte 100% H2-Brennwertgerät zum Beispiel auch typischerweise mit Rohrleitungen aus Kupfer in Pressverbindungstechnik an die Gasdruck-Regelanlage angebunden.

Die Konstruktion des 100% H2-Brennwertgeräts erleichterte dabei die Installationsarbeiten: Sie entspricht inklusive aller Anschlüsse den bereits im Markt befindlichen Erdgasgeräten. Bei 100 Prozent Wasserstoff liefert das 100% H2-Brennwertgerät in diesem Fall eine Leistung von 25 kW Wärme bzw. 30 kW Warmwasser nach dem Durchflussprinzip.

Kosten-Nutzen

Wasserstoff ist wirtschaftlich und technisch möglich

In Bitterfeld wird gerade demonstriert, wie die Umstellung auf Wasserstoff gelingen kann. „Auf der Versuchsanlage ist der Beweis erbracht, dass eine Transformation hin zur Versorgung mit Wasserstoff technisch und wirtschaftlich möglich ist“, erklärt dazu M. Eng. Robin Pischko von der „DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH“ aus Leipzig als wissenschaftlicher Begleiter des Projektes. Daher sei das 100% H2-Brennwertgerät eine zukunftssichere Anlagentechnik, bestätigt ebenfalls SHK-Unternehmer Marco Gerner: „Viele Wärmeerzeuger in Bestandsanlagen werden weiterhin Gasgeräte sein müssen, um die notwendigen Vorlauftemperaturen von etwa 75 °C für die bestehende Wärmeverteilung abzusichern. Im Austausch stehen uns dann zukunftssichere Anlagen zur Verfügung, sobald die Versorger ihre Netze komplett auf Wasserstoff umstellen. Mit den Langzeitversuchen in Bitterfeld können wir aber schon jetzt gegenüber den Endkunden wichtige Aufklärungsarbeit leisten und am realen Objekt zeigen, wie einfach und betriebssicher die Zukunft dieser grünen Wärmeversorgung ist.“