H2-ready-Heizsysteme – für die Gasversorgung der Zukunft

Wann ist eine Gasheizung H2-ready?

H2-ready sagt aus, dass sich eine überwiegend mit kohlenstoffhaltigem Gas (Methan, Erdgas, Biogas) arbeitende Gasheizung auch für den Betrieb mit Wasserstoff eignet. Zunächst ist es bei den meisten Modellen möglich, dem Heizgas eine Beimischung von 20% Wasserstoff hinzuzufügen. Wird der Wasserstoffanteil schrittweise erhöht, ergibt sich eine zunehmende Dekarbonisierung der Gasversorgung. Für den Betrieb mit 100% Wasserstoff sind dann häufig nur noch geringfügige Anpassungen erforderlich.

Gründe für die H2-ready Umrüstung

Über den Umgang mit Wasserstoff liegen in der chemischen Industrie weitreichende Erfahrungen vor. Hervorzuheben sind die Werkstoffauswahl, die Konstruktion von Rohrleitungen, Armaturen und Geräten sowie die erforderliche Sicherheitstechnik. Den Anforderungen, die sich daraus ergeben, muss auch eine wasserstofftaugliche Gasheizung gewachsen sein. Die Umstellung erfolgt planmäßig auf der Grundlage eines umfassenden Regelwerkes, das der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. (DVGW) erarbeitet.

H2-ready Zertifizierung als Nachweis für die Wasserstofftauglichkeit

Als Nachweis der Tauglichkeit von Komponenten für den Betrieb mit Wasserstoff ist eine Zertifizierung erforderlich. Dafür bietet die DVGW CERT GmbH entsprechende H2-Zertifizierungsprogramme an. Die CE-Kennzeichnung nach der Gasgeräteverordnung EU/2016/426 bestätigt die Übereinstimmung mit den entsprechenden Vorgaben. Außerdem vergibt die DVGW-CERT GmbH ein H2-ready Zeichen, auf dem der zulässige Wasserstoffanteil ablesbar ist.

Wärmewende – vom Leuchtgas zum Wasserstoff

Die Geschichte der Wärmewende zeigt die Evolution der Energieträger, beginnend mit der Verwendung von Leuchtgas im 19. Jahrhundert bis hin zur aktuellen Nutzung von Wasserstoff als umweltfreundliche Alternative. Im Folgenden erfahren Sie mehr über diese Entwicklungen.

Leuchtgas wird Stadtgas

Brennbares Gas gewann am Anfang des 19. Jahrhunderts als Energieträger für die Beleuchtung von Wohngebäuden, Fabriken und Straßen an Bedeutung. In nahezu jeder größeren Stadt entstanden Gaswerke, die die Abnehmer über ein verzweigtes Rohrleitungsnetz versorgten. Von dieser Zeit zeugen vereinzelt noch die riesigen Vorratsbehälter, die Gasometer. Ausgangsstoff für das Gas war Kohle. Bestandteile waren vor allem Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid. Die aufkommende Elektroenergie brachte bessere Lösungen für die Beleuchtung. Für das Kochen, als Durchlauferhitzer für Heißwasser und zum Heizen behielt der nun Stadtgas genannte Energieträger seinen Stellenwert.

Umstellung auf Erdgas

In den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde Erdgas (Methan) in größeren Mengen verfügbar. Daraufhin erfolgte die Umstellung der Gasgeräte auf diesen Energieträger. Für die Versorgung wurde das vorhandene Gasnetz genutzt, das nun für die Verteilung von Wasserstoff ertüchtigt wird. Methan ist im Gegensatz zu Stadtgas ungiftig. Außerdem zeichnet es sich durch einen höheren Heizwert aus. Nachteilig für das Klima ist das bei der Verbrennung entstehende CO₂. Da sich der Klimawandel immer deutlicher abzeichnet, wurde das Gebäudeenergiegesetz auf den Weg gebracht, das zur Wärmewende beitragen soll.

Dekarbonisierung der Energieversorgung

Die Dekarbonisierung der Energieversorgung bedeutet, es zu vermeiden, dass CO₂ in die Atmosphäre gelangt. Die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger ist eine von mehreren Möglichkeiten, dieses Ziel zu erreichen. Sie ist dort sinnvoll, wo grünes H2 in ausreichender Menge verfügbar ist und über vorhandene Leitungsnetze zum Verbraucher gelangt. Das Gebäudeenergiegesetz sieht dafür unter anderem einen verbindlichen Investitions- und Transformationsplan vor, den regionale Entscheidungsträger erarbeiten sollen. Sie können jedoch auch jetzt schon handeln. Solange keine Wärmeplanung in Ihrer Komune vorliegt, müssen Sie sich nur an die generellen Vorgaben des GEG halten - und hier hilft Ihnen ihre H2-ready-zertifizierte Gasheizung! 

Wärmepumpen, Solarthermie oder Hybridlösungen als weitere Varianten

Sind Sie in Zugzwang, weil Sie Ihre Heizungsanlage schnell erneuern wollen oder müssen, bietet sich eine Wärmepumpe als zuverlässige und kostengünstige Lösung an. So oder so fahren Sie mit einer Wärmepumpe auch auf lange Sicht zukunftssicher und nachhaltig. Besonders beliebt ist die CHA-Monoblock von WOLF, die vor allem durch Effizienz, Robustheit und Langlebigkeit überzeugt. Für energiesparende, klimafreundliche Hybridlösungen können Sie eine Wärmepumpe mit Solarthermie und H2-ready Gas-Brennwertgeräten ergänzen. Damit stehen Ihnen unterschiedliche Wärmequellen für Ihre Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung zur Verfügung.

H2-ready Konzepte bei Heizungen

Falls Sie mit Gas heizen möchten oder bereits darauf angewiesen sind, brauchen Sie Technik, die nachweislich als H2-ready eingestuft ist. Alle neuen WOLF-Gasheizungen entsprechen dieser Forderung. Die Geräte sind H2-ready zertifiziert und lassen sich mit Erdgas, Biogas und einer Beimischung von 20% Wasserstoff betreiben. Mit wenigen Anpassungsarbeiten können sie auf den Betrieb mit 100% Wasserstoff umgestellt werden. Diese Heizsysteme geben Ihnen die Sicherheit, die Anforderungen aus dem Gebäudeenergiegesetz auch in Zukunft zu erfüllen.Falls Sie mit Gas heizen möchten oder bereits darauf angewiesen sind, brauchen Sie Technik, die nachweislich als H2-ready eingestuft ist. Alle neuen WOLF-Gasheizungen entsprechen dieser Forderung. Die Geräte sind H2-ready zertifiziert und lassen sich mit Erdgas, Biogas und einer Beimischung von 20% Wasserstoff betreiben. Mit wenigen Anpassungsarbeiten können sie auf den Betrieb mit 100% Wasserstoff umgestellt werden. Diese Heizsysteme geben Ihnen die Sicherheit, die Anforderungen aus dem Gebäudeenergiegesetz auch in Zukunft zu erfüllen.

Wie funktioniert Wasserstoff als Energieträger?

Wasserstoff ist das leichteste chemische Element. Im Periodensystem hat er das Symbol H und besetzt die Position eins. Wasserstoffmoleküle bestehen aus zwei Atomen. Daraus resultiert die chemische Formel H2. Das geruchs- und farblose Gas ist leicht brennbar und bildet mit Luft explosionsfähige Gemische, die als Knallgas bezeichnet werden. Sein Brennwert beträgt 3,54 kWh/m³ und liegt nur etwa bei einem Drittel des Brennwertes von Methan. Bei der Verbrennung von H2 entsteht Wasser.

Herstellung von Wasserstoff

Wasserstoff kommt in der Natur zumeist in chemischen Verbindungen wie Kohlenwasserstoffen und Wasser vor. Um ihn zu gewinnen, muss er aus diesen Verbindungen freigesetzt werden. Daraus resultieren viele unterschiedliche Verfahren der Wasserstoffherstellung. Allerdings entsteht bei den meisten Prozessen als Nebenprodukt CO₂, das vermieden werden soll. Die einzige Möglichkeit, Wasserstoff CO₂-frei zu erzeugen ist die Elektrolyse von Wasser mit Strom aus erneuerbaren Energien.

Farbzuweisungen für Wasserstoff

Aus den einzelnen Herstellungsverfahren resultieren diverse Arten von Wasserstoff, die sich anhand von Farbzuweisungen voneinander unterscheiden. Dadurch zeigt sich der ökologische Fußabdruck, der durch die Bereitstellung von H2 entsteht.

Folgende Farben sind den Herstellungsprozessen zugeordnet:

• Weißer Wasserstoff: Natürliche Vorkommen, Förderung durch Fracking, Umweltbilanz ist noch umstritten.
• Grüner Wasserstoff: Ausgangsstoff: Wasser, Elektrolyse durch Strom aus erneuerbaren Energien; Nebenprodukt: Sauerstoff.
• Roter Wasserstoff: Wie grüner Wasserstoff mit Strom aus Kernkraftwerken.
• Gelber Wasserstoff: Wie grüner Wasserstoff, mit Strom aus dem öffentlichen Stromnetz (Mix).
• Türkiser Wasserstoff: Ausgangsstoffe: kettenförmige Kohlenwasserstoffe (z.B. Erdgas, Benzin, Biogas); Abspaltung des H2 bei hohen Temperaturen mit Wärme aus erneuerbaren Energien; Nebenprodukt: Kohle als Feststoff, die nicht für die Verbrennung vorgesehen ist.
• Blauer Wasserstoff: Ausgangsstoffe: kettenförmige Kohlenwasserstoffe (z.B. Erdgas, Benzin, Biogas) und Wasserdampf; Nebenprodukt: CO₂, das abgefangen und gespeichert wird.
• Grauer Wasserstoff: Ausgangsstoffe: kettenförmige Kohlenwasserstoffe (z.B. Erdgas, Benzin, Biogas)und Wasserdampf; Nebenprodukt: CO₂, das in die Atmosphäre gelangt.
• Schwarzer Wasserstoff: Ausgangsstoffe: Steinkohle, Wasserdampf; Nebenprodukte: CO, CO₂.
• Brauner Wasserstoff: Ausgangsstoffe: Braunkohle, Wasserdampf; Nebenprodukte: Co, CO₂.

Rolle von grünem Wasserstoff in der Energiewende

Die Notwendigkeit, Treibhausgase zu vermeiden, erstreckt sich über den Energiesektor hinaus auch auf die Technologien, die Wasserstoff direkt in der Produktion verwenden oder die Produktion auf H2 umstellen müssen (z. B. Stahlerzeugung). Dort wird grüner Wasserstoff am dringendsten gebraucht. Beim Einsatz als Energielieferant gilt es zu bedenken, dass die Gewinnung von Wasserstoff mit einem hohen Energieaufwand verbunden ist. Bei jedem Prozess ist der Aufwand an Energie höher als die tatsächlich erreichte Ausbeute. Das Verhältnis von nutzbarer zu aufgewendeter Energie bestimmt den Wirkungsgrad eines Prozesses.

Wärmepumpe oder H2-ready Gasheizung?

Um den Wirkungsgrad auf hohem Niveau zu halten, sollte erneuerbare Elektroenergie möglichst direkt genutzt werden. Das Umweltbundesamt hat für unterschiedliche Einsatzzwecke berechnet, wie sich die direkte Nutzung erneuerbarer Energie im Vergleich zum Umweg über grünen Wasserstoff auf die Ressourceneffizienz und die Treibhausgasbilanz auswirkt.

Zum Beispiel spart eine Wärmepumpe mit jeder eingesetzten Kilowattstunde grünen Stromes die Menge Erdgas für ca. 3,3 kWh ein. Nutzt man diese kWh zur Erzeugung von Wasserstoff für eine Gasheizung, lassen sich nur 0,6 kWh einsparen. Eine H2-ready Gasheizung sollten Sie dort betreiben, wo die Lebensdauer Ihres bestehenden Gasheizungssystems voll ausgeschöpft werden soll, denn auch das ist ein Zuwachs an Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung. Liegen Gründe vor, die den Einbau einer Wärmepumpe verhindern, ist die H2-ready Gasheizung eine klimafreundliche Lösung.

Vorteile von H2-ready Heizsystemen

H2-ready Heizsysteme leisten einen Beitrag zur Energiewende und Dekarbonisierung in der Gebäudebewirtschaftung. Als Bestandteil von Hybridlösungen bieten sie Ihnen ein hohes Maß an Flexibilität in der Energienutzung. Die Technik ist langlebig und wird vom Gesetzgeber unterstützt.

Herausforderungen und Risiken von H2-ready

Die Herausforderungen und Risiken beim Einsatz von H2-ready Heizungen liegen vor allem in der Verfügbarkeit grünen Wasserstoffs. Die Nachfrage wird besonders zu Anfang der Umstellung das Angebot sehr stark überschreiten. Aus dieser Konstellation ergeben sich hohe Kosten. Für die technischen Voraussetzungen und die Sicherheitsaspekte bei der Verwendung von grünem Wasserstoff sind bereits tragfähige Lösungen vorhanden.

Ihr Fahrplan zur nachhaltigen Heizung

H2-ready Heizsysteme bieten Ihnen eine flexible und umweltfreundliche Möglichkeit zur Wärmeversorgung Ihres Gebäudes. Diese Systeme nutzen zunächst Erd- oder Biogas als Brennstoff und ermöglichen eine schrittweise Umstellung auf grünen Wasserstoff. Ziel ist der Betrieb mit 100% grünem Wasserstoff, um so langfristig eine vollständige Dekarbonisierung Ihrer Wärmeversorgung zu erreichen. Mit dieser Technologie leisten Sie nicht nur einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz, sondern kommen auch den globalen Klimazielen einen Schritt näher.

Dabei ist nicht immer ein vollständiger Austausch Ihres alten Heizsystems notwendig. Oftmals sind kleine Verhaltensänderungen und Optimierungen am bestehenden System ausreichend, um den CO₂-Ausstoß zu senken. Und es lohnt sich: Mit jeder eingesparten Kilowattstunde Energie sinken auch Ihre Heizkosten.

Da jedes Gebäude individuelle Anforderungen an die Heiztechnologie stellt, ist eine fachkundige Beratung entscheidend. Mit unserer Suchfunktion finden Sie in wenigen Schritten den passenden Heizungsinstallateur in Ihrer Nähe, der Sie zu den am besten geeigneten umweltfreundlichen Heizoptionen beraten kann.