H2-Fähigkeit von Heizungsanlagen – wie wichtig ist sie?

Wasserstoff gilt vielerorts als Brennstoff für Heizungsanlagen der Zukunft. Wie wichtig isst daher die H2-Fähigkeit von Heizungsanlagen – und gibt es sinnvolle Alternativen?

 

Was bedeutet H2 ready?

„H2 ready“ findet sich seit einigen Jahren als Zusatzbezeichnung bei Gasheizungen. Der Begriff sagt aus, dass die Heizungsanlage neben dem Brennstoff Gas auch Wasserstoff als Energieträger nutzen kann, d. h. die Gasheizung ist „bereit für Wasserstoff“. Grundsätzlich bestehen dabei zwei Möglichkeiten, um mit Wasserstoff zu heizen:

  • Gewinnen und Nutzen von Wasserstoff aus Erdgas in Brennstoffzellen-Anlagen, wobei die Anschaffung und Wartung der speziellen Anlagen kostspielig ist,
  • direkte Verbrennung von Wasserstoff in Heizkesseln, analog zu Gas oder Heizöl.

Heutige H2 ready-Anlagen eignen sich dabei in der Regel nicht dafür, ausschließlich Wasserstoff zu verbrennen. Vielmehr bedeutet das Siegel, dass Heizkessel mit bis zu 20 Prozent Wasserstoffanteil im Brennstoff umgehen können. Allerdings soll die Mehrheit der Heizkessel deutscher Hersteller auch zu 100 Prozent umrüstbar sein – wenngleich dies in der Praxis wohl eher die Ausnahme bleiben dürfte.

Wasserstoff als Brennstoff der Zukunft?

Ganz unumstritten ist die Nutzung von Wasserstoff bisher nicht, da der Brennstoff teuer und knapp ist beziehungsweise die Herstellung bisher nur selten wirklich nachhaltig erfolgt. Lediglich der sogenannte grüne Wasserstoff ist dabei klimaneutral und Studien zeigen bisher, dass der Einsatz zu Heizzwecken teurer und weniger effizient ist als andere Technologien wie beispielsweise Wärmepumpen. Schließlich ist Wasserstoff extrem leicht, flüchtig, von geringer Dichte und instabil, sodass der Stoff permanent gekühlt oder chemisch gebunden werden muss. Und auch hinsichtlich des Ausbaus des Leitungsnetzes gibt es bislang Bedenken hinsichtlich der Zukunftsfähigkeit.

Welcher Wasserstoff ist klimaneutral?

Wasserstoff entsteht aus einem chemischen Prozess heraus. Nur, wenn hier keine fossilen Brennstoffe zum Einsatz kommen, gilt der Wasserstoff am Ende auch als klimaneutral. Um hier zu unterscheiden, haben sich in der Theorie unterschiedliche Farbcodes etabliert, die Auskunft über die Herstellung geben, von denen vor allem fünf Bezeichnungen verbreitet sind:

Grüner Wasserstoff

Herstellung ausschließlich per Elektrolyse durch erneuerbare Energien 

CO2-neutrale Verwendung

Grauer Wasserstoff

Herstellung durch fossile Brennstoffe 

CO2-Emissionen in Atmosphäre

Blauer Wasserstoff

aus Dampfreformierung von Erdgas gewonnen

CO2-Emissionen, aber Abscheiden und Abspeichern (Carbon Caapture)

Türkiser Wasserstoff

Herstellung durch die thermische Spaltung von Methan

Bei diesem Verfahren entsteht CO (nicht CO2)

Weißer Wasserstoff

Wasserstoff entsteht als Abfallprodukt aus anderen chemischen Verfahren

 

Funktionsweise von H2-ready-Gasheizungen

Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht vor allem Wasser anstelle des ansonsten üblichen klimaschädigenden CO2, sodass einige Umrüstungen an den Düsen nötig sind. Doch unterscheidet sich die Funktionsweise der Heizungsanlage dabei nicht wesentlich. Lediglich das „H2 ready“-Siegel muss vorhanden sein, damit Sie Ihre Heizungsanlage auch mit Wasserstoff befeuern können.

Ansonsten besteht der Heizkessel bei zentralen Heizungen genauso aus Brenner, Brennraum, Wärmeüberträger und Abgasrohr, wobei die Verbrennung Wärme erzeugt, die über den Wärmeübertrager an das Heizwasser für das Rohrsystem abgegeben wird.

Bei dezentralen Systemen wie Dunkelstrahlern erfolgt die Verbrennung hingegen direkt dort, wo die Wärme gebraucht wird. Hier ist eine Auslegung der Rohre auf die etwas höheren Temperaturen wichtig, die beim Verbrennen von Wasserstoff gegenüber Gas entstehen.

H2-Heizungen im GEG 2024

Das neue Gebäudeenergiegesetz schreibt für Heizungsmodernisierungen und -neuinstallationen zahlreiche Punkte vor. Unter anderem ist der Einsatz von Gasheizungen nur noch begrenzt möglich, da seit Januar 2024 nur noch Heizungen eingebaut werden, die zu mindestens 65 Prozent mit Erneuerbaren Energien betrieben werden. So ist der Einbau damit in Zukunft zumindest in der Theorie stark reglementiert. Allerdings gibt es hier Ausnahmen:

  • Das GEG gestattet auch weiterhin den Einbau von Gasheizungen, wenn diese „H2 ready“ sind, d. h. Wasserstoff als Brennstoff nutzen können, wenn das Versorgungsunternehmen die Anlage auf den Wasserstoffbetrieb umstellt. Dazu muss ein Transformationsplan des Betreibers vorliegen, der vorsieht, dass das Gebiet bis 2035 auf Wasserstoff umgestellt wird.

Das sogenannte H2-ready-Privileg sorgt dabei für großzügige Übergangsfristen, die über die Fristen einer klassischen Gasheizung hinausgehen. Dies sieht vor, dass ab 2029 mindestens zu 15 Prozent, ab 2035 zu 30 Prozent und ab 2040 zu 40 Prozent mit Biogas oder grünem oder blauen Wasserstoff geheizt werden muss. Verfügen Sie über eine H2-ready-Heizung und ist in der Wärmeplanung ein Wasserstoffnetzausbaugebiet mit einem verbindlichen Transformationsplan bis 2044 ausgewiesen, dürfen Sie auch weiter den günstigen Erdgastarif nutzen.

  • Hybridheizungen, die z. B. einen Brennwertkessel mit einer Wärmepumpe kombinieren oder eine Pelletheizung erfüllen in der Regel die Vorgabe, künftig 65 Prozent des Energiebedarfs über erneuerbare Energien zu decken und dürfen damit auch weiterhin zum Einsatz kommen.

„H2-ready“-Strahlungsheizungen im Hallenbau

Für den Hallenbau bleiben Dunkelstrahler auch weiterhin das Maß aller Dinge. Diese Heizungsart ist bei Nicht-Wohngebäuden so effizient, dass das GEG hier eine explizite Ausnahme bei fossilen Heizungsanlagen macht und Sie Hell- und Dunkelstrahler auch in den kommenden Jahren weiter einbauen dürfen.

Doch damit nicht genug: Auch Dunkelstrahler sind inzwischen teilweise „H2 ready“. Tauschen Sie eine bestehende Hallenheizung aus oder steht eine Neuinstallation an, lohnt sich die Überlegung, ob die Strahlungsheizung nicht direkt auf den (möglicherweise) zukunftsträchtigen Energieträger Wasserstoff ausgelegt werden soll.

Fazit – wie wichtig ist H2-Fähigkeit?

Inwiefern sich Wasserstoff als Energieträger für Heizungsanlagen in den kommenden Jahren durchsetzen wird, bleibt auch unter Expert:innen umstritten. Schließlich ist nicht absehbar, inwiefern der Ausbau des Leitungsnetzes voranschreitet und die Beschaffung oder Herstellung grünen Wasserstoffs künftig erfolgt. Gleichzeitig arbeiten Unternehmen wie Thyssen-Krupp bereits mit Hochdruck an Lösungen und investieren hohe Summen in die Forschung.

Da das GEG dank der Ausnahmeregelung für Dunkelstrahler im Hallenbau derzeit noch keinen Zeitdruck schafft, ist eine Umrüstung bislang ohnehin noch nicht nötig. Modernisieren Sie die Hallenheizung jedoch gerade, nutzen Sie möglicherweise eine H2-ready-Strahlungsheizung, die kaum teurer in der Anschaffung ist – jedoch eine Investition in die Zukunft darstellen kann. Inwiefern sich dies lohnt, teilen Ihnen unsere Expert:innen gerne mit. Wir verfügen über eine langjährige Expertise im Bau nachhaltiger Hallenheizungen und beraten Sie gern auch zu effizienten Alternativen.