Grüner Wasserstoff zum Heizen ist knapp, teuer und ineffizient. Zu diesem Fazit kommen Experten aus der Wissenschaft in einem aktuellen Positionspapier, an dem fünf renommierten Institutionen aus Baden-Württemberg beteiligt sind.
Die Hauptgründe für die Skepsis der Experten: Grüner Wasserstoff wird auf absehbare Zeit knapp und teuer bleiben. Zudem ist der Einsatz zur Erzeugung von Raumwärme ineffizient. Hier empfehlen die Experten eher Wärmepumpen und Wärmenetze.
Die Autoren und die Autorin des Positionspapiers sind Dr. Volker Kienzlen von der Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg (KEA-BW), Sebastian Herkel vom Fraunhofer ISE, Prof. Dr. Martin Pehnt vomInstitut ifeu, Dr. Matthias Reuter vom Verband der regionalen Energie- und Klimaschutzagenturen Baden-Württemberg (rEA BW) und Maike Schmidt vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW).
Wasserstoff für Industrie und Mobilität
Ein klimaneutrales Energie- und Wirtschaftssystem ist zwingend auf CO2-frei produziertem Wasserstoff angewiesen. Ohne ihn ist der Verzicht auf fossile Energieträger und Rohstoffe nicht möglich. Der chemische Energieträger lässt sich im großen Maßstab dort erzeugen, wo ausreichend erneuerbarer Strom und Wasser zur Verfügung stehen. Er lässt sich flexibel herstellen und nutzen und ermöglicht, erneuerbare Energien in die Sektoren Industrie und Mobilität zu bringen.
Diese Sektoren können nur teilweise elektrifiziert werden. Zahlreiche industrielle Fertigungsprozesse etwa benötigen Brennstoffe, die sehr hohe Flammentemperaturen bereitstellen. Aber aus erneuerbaren Energien erzeugter Wasserstoff wird noch länger knapp und teuer sein, schreiben die Autoren. Ihn in Wärme umzuwandeln sei nicht effizient.
H₂-ready zu teuer
Weil der Einbau neuer Erdgas-Heizungen künftig eingeschränkt wird, liegen große Hoffnungen auf dem Einsatz von Wasserstoff in der Wärmeversorgung von Gebäuden. Erlaubt bleibt der Einsatz von Gasheizungen jedoch für Anlagen, die sich mit klimaneutralem Wasserstoff oder Biomethan betreiben lassen. Bei sogenannten H₂-ready-Heizungen handelt es sich um Geräte, die bereits heute einen bestimmten Anteil Wasserstoff im Brennstoffgemisch vertragen und später vollständig auf dieses Gas umgestellt werden können.
Das Problem an dem Plan, so argumentieren die Autoren rund um den Initiator Volker Kienzlen von der Landesenergieagentur KEA-BW: Grüner Wasserstoff ist derzeit kaum verfügbar und wird künftig vor allem in der Industrie benötigt. Für den Gebäudesektor bleiben daher, wenn überhaupt, nur geringe und teure Restmengen. Hinzu kommen hohe Kosten für die Umrüstung H₂-ready-Heizungen auf den Betrieb mit reinem Wasserstoff – technisch sei das bislang noch nicht in großem Maße möglich.
Schwierig: Umstellen des Gasnetzes auf H2
Zudem müsste das deutsche Gasnetz auf Wasserstoff umgestellt werden. Zwar ist das technisch machbar, doch die Hürden sind enorm. Parallel steigen die Kosten für Erdgas infolge höherer CO₂-Bepreisung und sinkender Nutzerzahlen im Netz. Damit wird der Betrieb gasbasierter Heizsysteme langfristig immer teurer. Auch energetisch überzeugt Wasserstoff in der Gebäudeheizung nicht: Für die gleiche Wärmemenge wird für die Herstellung von Wasserstoff vier bis sechsmal mehr Strom benötigt als beim Einsatz einer Wärmepumpe.
Fazit des Positionspapiers: Wasserstoff für die Industrie
Ohne klimaneutralen Wasserstoff ist die Energiewende nicht zu schaffen. Grüner Wasserstoff wird insbesondere für die Industrie relevant werden – sie ist ohne den chemischen Energieträger nicht oder nur sehr schwer zu dekarbonisieren. Für den Heizungskeller ist das knappe und teure Gas dagegen keine realistische Option und wird wohl nur in Einzelfällen Gebäude beheizen.
Das Positionspapier „Wasserstoff zur Wärmeversorgung – Chancen und Limitierungen“ gibt es kostenfrei auf der Internetseite der KEA-BW zum Download.