H2 Ready – Gasheizung mit Wasserstoff betreiben?

27. August 2021
Mit der „Wasserstoffstrategie für Deutschland“ und der Weiterentwicklung von Wasserstofftechnologien soll ein großer Schritt in Richtung Klimaneutralität erfolgen. Unter anderem sollen auch Gasheizungen mit Wasserstoff zu betreiben sein. Mit herkömmlichen Gaskesseln ist das noch nicht möglich - die ersten "H2 Ready - Gasheizungen", die zumindest einen anteiligen Wasserstoffbetrieb bewältigen, sind inzwischen verfügbar und mehr werden folgen. Aber welche Heizanlagen lassen sich mit Wasserstoff betreiben? Welche Vorteile bringen H2 Ready Gasheizungen mit Wasserstoff mit sich? Und worauf müssen Sie als Endverbraucher achten?
Dieser Artikel wurde von
Thorben Frahm für www.Heizungsfinder.de verfasst.
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H2 Ready – Wasserstoff als Energieträger der Zukunft

Inhalt

Am Standort Worcester stellte Bosch den Prototypen eines H2-Heizkessels vor. Dieser kann zunächst mit Erdgas betrieben werden, bevor er dann in wenigen Schritten auf die vollständige Nutzung von Wasserstoff umgestellt wird. Foto: Bosch

Wenn Wasserstoff verbrennt, entsteht in erster Linie Wasser – und kein CO2. Nahezu alle Energieanwendungen auf Basis von Wasserstoff laufen dementsprechend klimaneutral ab. Es gibt bereits Heiztechniken, die Wasserstoff nutzen - wie etwa Brennstoffzellenheizungen. Wasserstoff kann aber auch – zumindest anteilig – ins Erdgasnetz eingespeist werden. Aktuell ist in Ortsnetzen eine Wasserstoffbeimischung von bis zu 10 Prozent erlaubt, eine Ausweitung auf 20 Prozent wird zurzeit untersucht. Gasheizungen stellen mit knapp 14 Millionen verbauten Heizkesseln nach wie vor mit Abstand den größten Anteil aller Heizungen. Gasheizungen mit Wasserstoff zu betreiben wäre deshalb eine sehr effektive Maßnahme zur Emissionssenkung.

Aus diesem Grund hat der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) im Rahmen eines Zertifizierungsprogramms ein „H2 Ready“ Siegel für Gasheizungen erstellt. Dieses Prüfsiegel bescheinigt, dass der entsprechende Gas-Heizkessel bereit ("ready") für Wasserstoff ist. Das heißt: Er funktioniert auch dann zuverlässig, wenn dem Erdgas Wasserstoff von bis zu 20 Vol.-% beigemischt ist.

Warum Wasserstoff?

Es gibt vier gute Gründe, warum Wasserstoff der Brennstoff der Zukunft werden könnte:

  • Das farb- und geruchlose Gas (H2) ist nahezu unbegrenzt verfügbar.
  • Mithilfe von erneuerbaren Energien kann Wasserstoff per Elektrolyse sehr emissionsarm hergestellt werden.
  • Wasserstoff lässt sich hervorragend speichern und – zum Beispiel in vorhandenen Gasnetzen – transportieren.
  • Wasserstoff verbrennt ohne klimaschädliche Emissionen.

Wasserstoff selbst ist farblos. Die Herstellungsweise kann jedoch unterschiedlich sein – und somit der Einfluss auf das Klima. Man spricht je nach Verfahren von verschiedenen Farben. Die gängigsten Bezeichnungen sind Grüner, Grauer, Blauer, Türkiser und Weißer Wasserstoff. Es gibt darüber hinaus noch ein paar weitere Farbbezeichnungen, die weniger weit verbreitet sind, etwa Roter, Gelber und Pinker Wasserstoff.

Grüner Wasserstoff

  • Herstellung ausschließlich durch erneuerbare Energien
  • CO2-neutrale Verwendung

Grauer Wasserstoff

  • Herstellung durch fossile Brennstoffe
  • Es entstehen CO2-Emissionen

Blauer Wasserstoff

  • Aus Dampfreformierung von Erdgas gewonnen
  • Herstellung verursacht CO2-Emissionen

Türkiser Wasserstoff

  • Herstellung durch die thermische Spaltung von Methan
  • Bei diesem Verfahren entsteht Kohlenstoff (nicht Kohlendioxid)

Weißer Wasserstoff

  • Wasserstoff entsteht als Abfallprodukt aus anderen chemischen Verfahren

Als Brennstoff der Zukunft spielt vor allem der klimaneutrale Grüne Wasserstoff eine zentrale Rolle. Aber auch das blaue und das türkise Verfahren können bei bewusster Verwendung des Kohlendioxids bzw. des Kohlenstoffs zur klimabewussten Energiewende beitragen.


Woher kommt der Wasserstoff? Grafik: EMCEL GmbH, CC BY-SA 3.0

Welche Vorteile bietet die Nutzung von Wasserstoff in Gasheizungen?

In Neubauten sind erneuerbare Energien auf dem Vormarsch. Hier kommen verstärkt Wärmepumpen, Solarthermieanlagen und Pelletheizungen zum Einsatz. Aber was ist mit den vielen Bestandsgebäuden, in denen eine solche Modernisierung nicht oder nur teilweise möglich ist? An dieser Stelle kommt Wasserstoff als Brennstoff ins Spiel. Gasheizungen zählen nach wie vor zu den beliebtesten Heizsystemen und Gas wird noch auf lange Sicht ein gefragter Energieträger sein. Doch auch hier ist ein Umdenken und eine innovative Nutzung des bestehenden Gasnetzes möglich. Mit einer Wasserstoffnutzung in Gasheizungen, also der Beimischung von Wasserstoff zum Erdgas, lassen sich Gasheizungen deutlich klimafreundlicher umgestalten:

  • Die meisten bestehenden Erdgasnetze und -anschlüsse können weiter genutzt werden.
  • H2 Ready Gasheizungen sind in der Regel so konzipiert, dass sie aktuell mit einer Wasserstoff-Beimischung von bis zu 20 Prozent betrieben werden können, aber bereits auf eine Ausweitung oder gar vollständige Nutzung des Grünen Wasserstoffs angelegt sind. Entsprechende Praxistests laufen bereits.
  • Die Umstellung auf H2-Ready-Gasheizungen ist einfacher und preiswerter als eine energetische Sanierung, wie etwa Wärmedämmungsmaßnahmen oder der nachträgliche Einbau einer Wärmepumpe etc.

Technik: Wie funktioniert eine H2 Ready Gasheizung?

Im Grunde ähnelt ein H2 Ready Heizkessel einem „normalen“ Gas-Brennwert-Kessel. Heizleistung und -komfort bleiben unverändert und eine H2 Ready Gasheizung unterscheidet sich auf den ersten Blick kaum von einem gewöhnlichen Brennwert-Kessel.

Der große Unterschied liegt jedoch im Brennstoff. Die mit dem DVGW-Prüfsiegel „H2 Ready“ ausgezeichneten Heizanlagen sind so angelegt, dass sie

  • mit reinem Erdgas und/oder
  • mit Erdgas mit einem Wasserstoffanteil zwischen 0 bis 20 %

funktionieren.

Was muss ich bei der Umstellung auf Wasserstoff beachten?

Achtung: Nicht alle Gas-Brennwert-Kessel lassen sich auf Wasserstoff als Energieträger umstellen. Wenn Sie zukünftig Ihre Gasheizung mit Wasserstoff betreiben möchten, benötigen Sie dafür ein entsprechendes Modell, das „H2 ready“ zertifiziert ist. Aber: Die H2 Ready Wasserstoff-Heizungen lassen sich jederzeit von Erdgas auf Wasserstoff umrüsten. Das heißt: Die Heizanlage funktioniert sowohl mit herkömmlichem Erdgas als auch mit Erdgas, das einen Wasserstoffanteil enthält. Je nach Modell kann der Wasserstoffanteil dabei variieren. Mit diesen innovativen H2-Ready-Anlagen sind Sie also für die Zukunft gerüstet – unabhängig davon, was sich in puncto Wasserstoff-Technologien in den nächsten Jahren verändern wird.

Gut zu wissen: Da die meisten Erdgasleitungen alle nötigen Voraussetzungen für den Wasserstofftransport erfüllen, müssen in der Regel keine neuen Leitungen oder Anschlüsse verlegt werden.

Welche Hersteller bieten Gasheizungen mit Wasserstoff an?

Gasheizungen, die mit reinem Wasserstoff betrieben werden, sind zum jetzigen Zeitpunkt noch Zukunftsmusik. Aber es gibt immer mehr Hersteller, die ihre Gasheizungen H2 readygestalten und entsprechende Heizkessel im Angebot bzw. aktuell im Praxis-Test haben, u.a. Bosch, BDR Thermea, Viessmann und Wolf.

Hersteller

Modell

Hybridfähigkeit bzw. Umrüstungsmaßnahmen

Aktueller Stand

Bosch Thermotechnik

Hydrogen Ready Zero-Carbon Boiler

Umstellung auf reinen Wasserstoffbetrieb innerhalb kürzester Zeit möglich

Im Praxistest

BDR Thermea (Remeha)

Wasserstoff-Heizung

Betrieb mit 100% Wasserstoff

im Praxistest

Viessmann

Wasserstoff-Hybrid-Heizung

Umstellung auf reinen Wasserstoffbetrieb durch Brennertausch möglich

Modelle auf dem Markt, die mit 20 bis 30 % H2 im Erdgas betrieben werden können

Wolf

H2 Ready Gas-Brennwertgeräte

Umstellung auf den reinen Wasserstoffbetrieb bei den aktuellen Geräten noch nicht möglich

Ein Großteil der aktuellen Gas-Brennwertgeräte von Wolf trägt das DVGW Zertifizierungszeichen H2 20 %

Gelingt mit H2 Ready Gasheizungen die Energiewende?

Die Nationale Wasserstoffstrategie und das DVGW-Zertifizierungsprogramm zeigen: Wasserstoff spielt bei der Energie- und Wärmewende eine zentrale Rolle und ist als Brennstoff attraktiver denn je. Viele größere Hersteller in der Branche rüsten ihre Gasbrennwertgeräte entsprechend nach, entwickeln innovative Wasserstoff-Heizungen und stellen sich somit für die Zukunft auf.

Fakt ist aber ebenfalls: Auch wenn bereits laut Regelwerk eine Wasserstoffbeimischung von bis zu 10 Vol.-% in Ortsnetzen erlaubt ist, wird diese Möglichkeit bislang allerhöchstens in Pilotregionen und lokalen Netzgebieten umgesetzt. Es geht also aktuell viel eher darum, sich eine H2 Ready Gasheizung zu kaufen, um in Zukunft auf die Wasserstoffwende vorbereitet zu sein. Eine gezielte H2 Ready Förderung, wie etwa ein finanzieller Anreiz für die Endkunden, gibt es bislang allerdings von Seiten der Politik nicht.

Dabei sprechen die Zahlen für sich: Fast die Hälfte aller deutschen Haushalte ist ans Gasnetz angeschlossen und nutzt Erdgas als Energieträger. Würde der erlaubte Wasserstoffanteil von 10 Vol.- % im deutschen Erdgasnetz flächenübergreifend genutzt werden, hätte man allein 2020 bis zu 6,5 Mio. t an CO2-Emissionen einsparen können.

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