CO₂-reduzierend heizen mit Wasserstoff – Lösungen von Viessmann

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Themen im Überblick

Rund 72 % der Heizungen in Deutschland werden heute noch mit Erdgas oder Öl betrieben. Das endgültige Aus dieser fossilen Brennstoffe ist jedoch beschlossene Sache. Um CO₂-Emissionen in Deutschland und der EU möglichst vollständig zu vermeiden, werden zukünftig Strom und erneuerbare Energieträger eine wichtige Rolle spielen. Grüner Wasserstoff gilt als ein konsequenter Weg, um den Gebäudesektor ressourcenschonend zu beheizen. Er wird aus Wasser mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien wie Windkraft und Photovoltaik CO₂-neutral erzeugt und verbrennt ohne klimaschädliche Emissionen.

Wichtige Fakten auf einen Blick:

  • Wasserstoff ist ein Energieträger für die Wärmewende, dessen Verbrennung kein klimaschädliches CO₂ freisetzt.
  • Mit H₂-Ready-Brennwertgeräten können Sie schon heute eine moderne Gasheizung installieren, die zukünftig auch mit reinem Wasserstoff betrieben werden kann.
  • Viessmann bietet bereits Lösungen an, die den Übergang zur Wasserstofftechnologie reibungslos gestalten (H₂-Ready-Heizungen)
  • Die Umstellung auf Wasserstoff ist in Deutschland noch in der Entwicklungsphase, aber die Technologie wird zunehmend verfügbar.

So kann Wasserstoff zum Heizen genutzt werden

Wasserstoff (H₂​) ist ein geruchloses, farbloses und geschmacksneutrales Gas, das das häufigste chemische Element im Universum ist. Er ist ein vielseitiger Energieträger, der Wärme- und Stromerzeugung ohne CO₂-Emissionen ermöglicht.

Wasserstoff kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden:

  • Grüner Wasserstoff: Wird mit Strom aus erneuerbaren Energien (Wind, Solar) durch Elektrolyse hergestellt. Dies ist die nachhaltigste Form, da der gesamte Prozess CO₂-frei ist.

  • Blauer Wasserstoff: Wird aus Erdgas gewonnen, wobei das entstehende CO₂ abgeschieden und gespeichert wird (Carbon Capture and Storage, CCS). Der Prozess ist CO₂-arm.

  • Grauer Wasserstoff: Wird ebenfalls aus Erdgas hergestellt, aber das CO₂ wird ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben. Dieser Prozess ist nicht ressourcenschonend.

Wie funktioniert Heizen mit Wasserstoff?

Wasserstoff (H₂​) kann als kohlenstoffneutraler Energieträger fossile Brennstoffe wie Erdgas ersetzen und trägt zur Reduktion von Treibhausgasen bei. Die Erzeugung von Wärme und Energie aus Wasserstoff kann auf zwei Hauptwegen erfolgen:

  1. Verbrennung in einer Heizung: Ähnlich wie Erdgas kann Wasserstoff in speziellen, dafür ausgelegten Heizgeräten (wie H₂-Ready-Brennwertkesseln) verbrannt werden. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, die CO₂ freisetzen, entsteht bei der Verbrennung von reinem Wasserstoff lediglich Wasserdampf (H₂O) und Wärme. Die Energie wird also direkt für die Heizung genutzt.
  2. Elektrochemischer Prozess in einer Brennstoffzelle: Eine Brennstoffzelle wandelt Wasserstoff in einem sogenannten elektrochemischen Prozess direkt in Strom und Wärme um. Dieser Vorgang wird auch als "kalte Verbrennung" bezeichnet, da keine Verbrennung wie bei herkömmlichen Heizgeräten stattfindet. Dabei wird der Wasserstoff gespalten und mit Sauerstoff zusammengeführt, wodurch Strom und Wärme erzeugt werden. Die einzige Emission ist dabei Wasser.
Viessmann Vitodens 200-W

H₂-Ready: Die zukunftssichere Heizlösung von Viessmann

Mit den „H₂-Ready“-Heizgeräten der Vitodens 200 und Vitodens 300 Baureihen bietet Viessmann eine innovative Lösung für eine CO₂-reduzierende und zukunftssichere Beheizung. Die Geräte sind bereits für eine einfache Umrüstung auf 100 % Wasserstoff vorbereitet – sie basieren auf der bewährten Gas-Brennwerttechnik und sind so konzipiert, dass sie schon jetzt mit einer Beimischung von 20 bis 30 Prozent Wasserstoff im Erdgas betrieben werden können. Das Besondere daran ist, dass eine Umstellung durch einen Fachpartner vor Ort möglich ist, sobald das Gasnetz auf Wasserstoff umgestellt wird. Folgende Heizsysteme und Produktlösungen sind für die Nutzung von Wasserstoff zertifiziert:

Erfolgreiche Erprobung in Ostfriesland

Viessmann testet seine H₂-Ready-Brennwertkessel erfolgreich in realen Umgebungen. Ein Beispiel dafür ist die Kooperation mit dem Gasnetzbetreiber OGE in Ostfriesland. Dort wird die Machbarkeit und die Technologie im praktischen Betrieb erprobt, um die Grundlage für die breitere Einführung von Wasserstoffheizungen zu schaffen.

Der Fahrplan zur Wasserstoffwirtschaft – Wie wird Heizen mit H₂ Realität?

Die Umstellung auf Wasserstoff ist ein langfristiges Projekt, das in mehreren Schritten realisiert wird:

  1. Pilotprojekte & Infrastrukturaufbau: Es werden regionale Pilotprojekte gestartet, um die Infrastruktur für die Wasserstoffversorgung zu testen und aufzubauen.
  2. Einspeisung in Gasnetze: Wasserstoff wird zunehmend in die bestehenden Erdgasnetze eingespeist. Dies beginnt mit geringen Beimischungen von bis zu 20 % und wird schrittweise erhöht.
  3. H₂-Ready-Technologie: Parallel dazu werden Heiztechnologien entwickelt, die sowohl mit Erdgas als auch mit reinem Wasserstoff betrieben werden können.

Tipp: Wenn Sie heute in eine neue Heizung investieren, achten Sie auf das Label "H₂-Ready". Diese Geräte sind bereits für den zukünftigen Betrieb mit 100 % Wasserstoff vorbereitet und garantieren so Investitionssicherheit.

Die Potenziale und Herausforderungen

Die Energiewende erfordert einen Abschied von fossilen Brennstoffen. Wasserstoff gilt als eine der vielversprechendsten Alternativen, da er bei der Verbrennung ausschließlich Wasserdampf freisetzt und somit CO₂-neutral heizt. Dies macht ihn zu einem wichtigen Baustein für den Klimaschutz. Allerdings stehen der flächendeckenden Einführung noch Hürden im Weg:

  • Infrastruktur: Das Gasnetz muss schrittweise für den Transport von Wasserstoff umgerüstet werden. Die dafür notwendigen Investitionen sind erheblich.
  • Verfügbarkeit: Die Herstellung von grünem Wasserstoff in großem Maßstab ist noch im Aufbau. Dadurch ist grüner Wasserstoff aktuell noch begrenzt verfügbar und teuer.
  • Effizienz: Die Erzeugung von Wasserstoff aus Strom und dessen Umwandlung zurück in Wärme ist mit Energieverlusten verbunden.

Trotz dieser Herausforderungen bietet Wasserstoff erhebliche Vorteile. Die Nutzung der bestehenden Gasnetze würde beispielsweise laut der Deutschen Energie-Agentur (dena) bis 2050 rund 260 Milliarden Euro an Infrastrukturkosten einsparen. Zudem kann bereits die Beimischung von 20 Prozent Wasserstoff in das Erdgasnetz den CO₂-Ausstoß sofort um etwa sieben Prozent pro Jahr senken.

Infrastruktur für die Wasserstoffwirtschaft

Sowohl die Bundesregierung als auch die EU treiben den Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur voran. Die Bundesregierung hat ihre Nationale Wasserstoffstrategie weiterentwickelt und das Ziel für die heimische Elektrolysekapazität bis 2030 auf mindestens 10 GW (Gigawatt) angehoben. Das geplante Wasserstoff-Kernnetz in Deutschland soll rund 9 Kilometer umfassen und bis 2032 schrittweise in Betrieb genommen werden. Um dies zu beschleunigen, wurde das Wasserstoffbeschleunigungsgesetz beschlossen, das die Zulassung von Infrastrukturprojekten erleichtern soll.

FAQ – Häufige Fragen zum Heizen mit Wasserstoff

Aktuell liegen die Kosten für H₂-Ready-Brennwertgeräte in einer ähnlichen Preisspanne wie herkömmliche Gas-Brennwertkessel. Die genauen Kosten hängen vom Modell und der Einbausituation ab.

Nein, die flächendeckende Versorgung mit Wasserstoff ist noch in der Entwicklung. Es gibt jedoch erste Pilotprojekte in bestimmten Regionen.

Wasserstoff ist nicht gefährlicher als Erdgas. Es gelten dieselben hohen Sicherheitsstandards für die Installation und den Betrieb von Heizungsanlagen.

Nein, eine Wärmepumpe ist eine elektrische Heizung. Sie nutzt Strom, um Umweltwärme zu gewinnen und ist daher eine separate Heizlösung. Wasserstoffheizungen verbrennen Wasserstoff zur Wärmeerzeugung.

Grüner Wasserstoff ist CO₂-neutral, da er mit erneuerbarem Strom hergestellt wird. Grauer Wasserstoff wird aus fossilem Erdgas gewonnen und setzt dabei CO₂ frei.