Energiewende mit Wasserstoff – Künftig auch für alle?

Insbesondere die FDP hat sich im Streit um das kommende Heizungsgesetz für diesen Energieträger eingesetzt, doch wie wahrscheinlich ist das überhaupt und bis wann lässt es sich umsetzen? Denn bisher sehen die Aussichten alles andere als rosig aus, ein breites Versorgungsnetz ist nicht vorhanden und auch die Kapazitäten zur Produktion von grünem Wasserstoff müssen erst noch geschaffen werden. Ein Experte auf dem Gebiet hat hier seine Meinung zum Thema Energiewende mit Wasserstoff als Basis zum Heizen dargestellt.

Energiewende mit Wasserstoff – Kurze Zusammenfassung und Key-Facts

• • Begrenzte Verfügbarkeit: Es fehlt an ausreichend Wasserstoff für eine flächendeckende Versorgung. Die derzeitige Produktionskapazität reicht nicht aus, um eine breite Nutzung in der Beheizung zu ermöglichen
  • Hohe Kosten: Die Kosten für Wasserstoffinfrastruktur und -technologie sind noch sehr hoch im Vergleich zu anderen Heizoptionen wie Wärmepumpen oder Biogas. Eine Wasserstoffheizung wäre für Verbraucher teuer
  • Mangelnde Infrastruktur: Die bestehende Infrastruktur ist nicht auf die Verwendung von Wasserstoff vorbereitet. Es müssten umfangreiche Investitionen getätigt werden, um die Versorgungsnetze anzupassen und den sicheren Betrieb zu gewährleisten
  • Effizienzprobleme: Die Umwandlung von Strom in Wasserstoff und seine anschließende Nutzung zur Beheizung ist ineffizient im Vergleich zur direkten Nutzung von Strom für Wärmepumpen

Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass die Priorisierung von Wasserstoff für andere Anwendungen wie Industrie und Verkehr angesichts größerer Einsparungen an Treibhausgasemissionen sinnvoll ist. Für die Beheizung von Wohngebäuden gibt es bereits bewährte und kostengünstigere Alternativen. Es ist daher ratsam, bei der Auswahl von Heizsystemen auf bereits vorhandene Optionen wie Wärmepumpen, Biogas oder Fernwärme zurückzugreifen, anstatt auf Wasserstoffheizungen zu setzen. Dies ermöglicht eine effiziente und nachhaltige Beheizung und trägt dazu bei, die Klimaziele zu erreichen.

Update intern: Ob es nun Wasserstoff oder etwas andere ist – was ändern sollte man auf lange Sicht schon, Denn: Welchen Anteil hat der Mensch am Klimawandel?

Aktuelle Versorgungslage mit Wasserstoff?

Aktuell kann noch niemand sagen, wann Deutschland die erforderliche Infrastruktur für eine flächendeckende Wasserstoffversorgung gebaut haben wird. Auch Bildungsministerin Bettina Watzinger von der FDP konnte auf die Frage keine konkrete Antwort liefern.

Es gibt aktuell lediglich kleine Pilotprojekte und Pläne zum Thema Wasserstoffversorgung, aber keine weitreichenden Netze, um ganze Kommunen zu versorgen. Auch die Produktionskapazitäten für klimaneutralen Sauerstoff müssten noch stark ausgebaut werden.

Welche Möglichkeiten gibt es, mit Wasserstoff zu heizen?

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Wasserstoff zur Beheizung von Gebäuden einzusetzen.
Hier findest du zwei gängige Methoden:

• • Brennstoffzellen-Heizgeräte: Brennstoffzellen-Heizgeräte, auch als Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bezeichnet, verwenden Wasserstoff in einer Brennstoffzelle, um Wärme und Strom zu erzeugen. Die erzeugte Wärme kann zur Beheizung des Gebäudes genutzt werden, während der erzeugte Strom für den Eigenbedarf verwendet oder ins Stromnetz eingespeist werden kann
  • Wasserstoff-Brennwertkessel: Wasserstoff-Brennwertkessel sind ähnlich wie herkömmliche Gas-Brennwertkessel, jedoch für die Verbrennung von Wasserstoff optimiert. Sie nutzen die Verbrennung von Wasserstoff, um Wärme zu erzeugen, und erzielen dabei einen hohen Wirkungsgrad.

Was sind H2-Ready-Heizsysteme?

Eine „H2-Ready“-Heizanlage ist eine Heizungsanlage, die für die zukünftige Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff vorbereitet ist. Der Begriff „H2“ steht für Wasserstoff. Bis die Wasserstoffversorgung steht, kann das Heizsystem mit herkömmlichem Gas betrieben und dann einfach umgestellt werden.

Eine H2-Ready-Heizanlage zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

• Kompatibilität: Die Heizungsanlage ist so konstruiert, dass sie sowohl mit herkömmlichen Brennstoffen wie Erdgas als auch mit Wasserstoff betrieben werden kann. Die Komponenten der Heizungsanlage, wie Brenner oder Verbrennungskammer, sind so ausgelegt, dass sie sowohl mit Erdgas als auch mit Wasserstoff effizient arbeiten können
• Sicherheitsstandards: Eine H2-Ready-Heizanlage erfüllt die erforderlichen Sicherheitsstandards für den Umgang mit Wasserstoff. Dies beinhaltet die Verwendung von geeigneten Materialien, Abdichtungen und Sicherheitseinrichtungen, um potenzielle Risiken im Zusammenhang mit Wasserstoff zu minimieren
• Infrastruktur: Die Heizungsanlage verfügt über die erforderliche Infrastruktur, um Wasserstoff zu lagern und zuzuführen. Dies kann die Installation von speziellen Wasserstofftanks, Leitungen und Sicherheitseinrichtungen umfassen
• Flexibilität: Eine H2-Ready-Heizanlage bietet Flexibilität für zukünftige Entwicklungen im Bereich der Wasserstofftechnologie. Sie ermöglicht es den Eigentümern, bei Bedarf von herkömmlichen Brennstoffen auf Wasserstoff umzusteigen, falls dieser als umweltfreundlichere Energiequelle weiterentwickelt wird

Die Umstellung auf eine solche Anlage macht im Augenblick, laut Verbraucherschützern, wenig Sinn, da noch nicht bekannt ist, ob eine breite Wasserstoffversorgung überhaupt möglich ist. Auch stehen die Kosten meist in keiner Relation, so sollte man aktuell lieber auf diese Technik verzichten, bis Klarheit herrscht.

Energiewende mit Wasserstoff – Nutzung zum Heizen in Deutschland sinnvoll?

Ob die Nutzung von Wasserstoff zur Beheizung in Deutschland sinnvoll ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• Verfügbarkeit von Wasserstoff: Die Verfügbarkeit von Wasserstoff ist ein wesentlicher Faktor. Wasserstoff kann entweder aus erneuerbaren Quellen, z. B. durch Elektrolyse von Wasser mit erneuerbarem Strom, oder aus fossilen Quellen wie Erdgas mit CO₂-Abscheidung und -Speicherung (CCS) gewonnen werden. Eine nachhaltige und kostengünstige Wasserstoffversorgung ist entscheidend
• Infrastruktur: Die erforderliche Infrastruktur für den Transport, die Lagerung und die Verteilung von Wasserstoff müsste vorhanden sein oder aufgebaut werden. Dies umfasst Pipelines, Tanks und Tankstellen
• Umweltauswirkungen: Wasserstoff hat das Potenzial, eine kohlenstoffarme oder sogar kohlenstoffneutrale Heizoption zu sein, wenn er aus erneuerbaren Quellen gewonnen wird. Es ist jedoch wichtig zu berücksichtigen, dass die Herstellung und der Transport von Wasserstoff mit Energieaufwand und potenziellen Umweltauswirkungen verbunden sind
• Kosten: Die Kosten für Wasserstoffinfrastruktur und -technologie sind derzeit noch hoch. Es wäre wichtig, dass die Kosten im Vergleich zu anderen Heizoptionen wettbewerbsfähig werden

7.9.2023 News Update: Zum Thema Infrastruktur könnte Bewegung reinkommen. H2 Tankstellennetz – EWE und Jet H2 Energy 50/50 Joint Venture

Was sagt der Experte dazu?

Dr. Jan Rosenow ist ein Experte auf dem Gebiet nachhaltiger Energieversorgung, und arbeitet zusammen mit seinem Kollektiv, dem Regulatory Assistance Project (RAP), daran, die Energieversorgung umweltfreundlicher zu gestalten. Er ist sich sicher, dass Wasserstoff in der zukünftigen Energieversorgung bei Heizsystemen keine große Rolle spielen wird.

Lest hier die Ursprungsquelle zu den folgenden Punkten.

Das hat gleich mehrere Gründe:

Experte Jan Rosenow – Energiewende mit Wasserstoff – Es ist nicht genügend Wasserstoff in Deutschland vorhanden

Hinweis: Sinngemäße Wiedergabe!

Um die gesetzten Klimaziele der Bundesregierung zu erreichen, ist grüner Wasserstoff aus nachhaltiger Produktion ein wichtiger Baustein. Doch in Deutschland ist nicht annähernd genug Wasserstoff vorhanden, um einen Großteil der Heizungen damit betreiben zu können.

Deutschland hat sich zum Ziel gesetzt bis zum Jahre 2030 die Wasserstoffproduktion auf, gut 5 Gigawatt hochzufahren, und entsprechend neue Wasserstoff-Produktionsanlagen zu installieren. Diese Menge entspricht ungefähr 14 Terawattstunden Wasserstoff pro Jahr, die zur Verfügung stehen.

Damit könnte man aber weniger als zwei Prozent der vorhandenen Wohngebäude beheizen. Zwar sind weitere Windkraftanlagen für mehr Stromkapazitäten geplant und auch der Import von Wasserstoff aus anderen Ländern, doch selbst diese zusätzlichen Ressourcen würden nicht ausreichen, um unser Land flächendeckend zu versorgen.

Außerdem gibt es noch andere Branchen, die den Wasserstoff ebenso dringend als klimafreundlichen Energieträger benötigen. In der Industrie sowie im Verkehrsbereich ist das Einsparpotenzial an Co2-Ausstoß wesentlich höher und diese Bereiche sollten somit Vorrang haben. Zudem gibt es für die Beheizung von Wohngebäuden genug bewährte Alternativen, wie Biogas, Photovoltaik, Fernwärme und Wärmepumpen.

Experte Jan Rosenow – Wasserstoff wird zu teuer sein

Eine Studie, die im Auftrag der Bundesregierung durchgeführt wurde, prognostiziert einen Preis pro Kilowattstunde von etwa 25 Cent für das Jahr 2030.

Wenn man von einem durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt ausgeht, mit einer Wohnfläche von 120 Quadratmetern. In einem Neubau kann man ca. von einem Verbrauch von 100 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr ausgehen. Somit liegt der Durchschnittsverbrauch für die Beheizung bei etwa 12.000 Kilowattstunden pro Jahr.

Das entspricht einem Preis von ca. 3000 € für die Heizkosten. Jetzt rechnen wir mal, was dieselbe Wohnfläche mit einer Wärmepumpe kosten würde. Der durchschnittliche Verbrauch einer Wärmepumpe liegt bei etwa 40 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Aktuell liegt der Strompreis bei rund 30 Cent.

Damit käme man nur auf einen Verbrauch von 1440 € und somit wäre die Wasserstoffheizung klar geschlagen. Dazu kommt, dass sowohl das Heizsystem für Wasserstoff als auch der Einbau der Anlage wesentlich kostspieliger ist als der Einbau einer Wärmepumpe oder der Anschluss an das Fernwärmenetz.

Experte Jan Rosenow – Unsere Infrastruktur ist noch nicht bereit für die Energiewende mit Wasserstoff

Wasserstoff ist ein völlig anderes Gas als das gewöhnliche Erdgas oder Biogas, und hat somit auch ganz andere Eigenschaften. Gerade ältere Leitungen sind oft nicht dafür konzipiert und könnten so Schaden nehmen. Es müssten riesige Investitionen getätigt werden, um die vorhandenen Versorgungsnetze komplett wasserstoffverträglich zu gestalten. Das würde für die Energieversorger enorme Kosten bedeuten. Außerdem gibt es strenge Auflagen, wenn du dein Haus mit Wasserstoff heizen möchtest. Und auch die bürokratischen Hürden für den Netzumbau würden viel Zeit in Anspruch nehmen.

Experte Jan Rosenow – Es gibt effizientere Methoden als das Heizen mit Wasserstoff

Die Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse ist sehr ineffizient und so geht viel Energie durch die Umwandlung verloren. Es wäre ca. fünfmal effizienter, wenn man den nötigen Strom für die Umwandlung des Wasserstoffs direkt für den Betrieb von Wärmepumpen nutzen würde.

Fazit – Energiewende mit Wasserstoff

Es wird auch im Wohnbereich sinnvolle Anwendungsbereiche für Wasserstoff als Heizgrundlage geben, allerdings sind das wohl eher Einzelfälle als die Regel. Wärmepumpen könnten als Hybridanlagen mit kleinen Wasserstoffreserven längere kalte Zeiträume überbrücken und so Strom einsparen. Wasserstoff bleibt ein wichtiger Baustein in der Energiewende, denn man allerdings zielgerichtet und sinnvoll einsetzen muss, damit er sein volles Potenzial entfalten kann.

Insgesamt sollte man sich auf realistische Lösungen besinnen, die massentauglich sind und auf die Meinungen von Experten vertrauen. Ideologisch getriebene Diskussionen bringen uns in der Energiewende nicht weiter. Wir müssen uns wissenschaftlichen Fakten und Studien anvertrauen, entsprechend handeln und praktikable Lösungen finden, die einfach umzusetzen sind.

Außerdem darf die Bundesregierung und die Parteien den Bürgern keine falschen Versprechen machen, denn so wird Vertrauen verspielt, was ohnehin bereits rar gesät ist.