Heizenergie ist eine der größten Quellen von Treibhausgasemissionen und macht 22 Prozent der gesamten Emissionen Großbritanniens aus. Wasserstoff gilt als Schlüsseltechnologie zur Dekarbonisierung dieses Sektors.
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Großbritannien hat mit der Eröffnung der ersten Wasserstoffhäuser in Wohngegenden einen Meilenstein in der Energiewende erreicht.
Drei Demonstrationshäuser im Osten der schottischen Region Fife sind vom schottischen Ministerpräsidenten John Swinney offiziell ihrer Bestimmung übergeben worden.
Die Häuser zeigen, wie Wasserstoff sowohl zum Heizen als auch zum Kochen genutzt werden kann. Das Projekt H100 soll in den kommenden Monaten auf bis zu 300 Häuser ausgeweitet werden.
Was ist ein Wasserstoffhaus und wie funktioniert es?
Heizenergie ist eine der größten Quellen von Treibhausgasemissionen und macht 22 Prozent der gesamten Emissionen Großbritanniens aus. Wasserstoff gilt als Schlüsseltechnologie zur Dekarbonisierung dieses Sektors.
Die Umstellung auf eine Wasserstoffversorgung erfordert neue Haushaltsgeräte, darunter Herde und Thermen. Bosch stellte sein erstes Wasserstoffkochfeld vor, das für seine „unsichtbare Flamme“ bekannt ist und in den Häusern des Projekts H100 Fife getestet wird.
Für den Bewohner unterscheidet sich ein Wasserstoffhaus kaum von einem normalen Haus. Die Geräte funktionieren auf die gleiche Weise, wobei der Großteil der Änderungen auf der Lieferantenseite stattfindet. Daher gilt es als eine der am wenigsten invasiven Möglichkeiten, die Heizungstechnik zu dekarbonisieren.
Wie wird Wasserstoff in Haushalten auf der ganzen Welt eingesetzt?
Die Wasserstoffstrategie und der REPowerEU-Plan der EU legen die Position des Blocks zu Wasserstofftechnologien dar. Konkret heißt es darin, dass Europa bis 2030 10 Millionen Tonnen erneuerbaren Wasserstoff importieren und 10 Millionen Tonnen produzieren will. Bis 2050 soll dies 10 Prozent des Energiebedarfs der EU decken..
Obwohl die Zeit für die Erreichung dieser Ziele knapp ist, wird bislang nur wenig Wasserstoff auf nationaler Ebene genutzt und nur eine Handvoll kleiner Projekte sind in Gang.
Das erste wasserstoffbetriebene Haus Europas wurde 2022 in Süditalien fertiggestellt. Die Studentenwohnungen in Benevent nutzen Wasserstoff nicht nur zum Heizen, sondern auch zur Erzeugung des vom Gebäude benötigten Stroms.
In den Niederlanden laufen mehrere Pilotprojekte, darunter der Anschluss von 12 Wohnhäusern in Lochem an Wasserstoff zur Heizung im Jahr 2022. Im Jahr 2023 wurden 33 Häuser in Wagenborgen auf Wasserstoffheizung umgestellt. Und in der nordniederländischen Stadt Hoogeveen werden 80 bis 100 neu gebaute Häuser an das Wasserstoffnetz angeschlossen.
In Helsinki wird derzeit der 3H2 Helsinki Hydrogen Hub gebaut, der jährlich rund drei Megawatt grünen Wasserstoff produzieren soll. Dieser wird dann als Kraftstoff für Lastwagen verwendet, während die überschüssige Wärme aus der Wasserstoffproduktion zum Heizen lokaler Häuser genutzt wird.
Nicht jeder Wasserstoff ist guter Wasserstoff
Wasserstoff ist ein unglaublich sauberer Brennstoff. Anders als Kohle und Gas entsteht bei der Verbrennung kein Kohlendioxid.
Allerdings ist nicht jeder Wasserstoff guter Wasserstoff. Bei der Erzeugung von Wasserstoff wird Wasserstoff durch Elektrolyse vom in Wasser gebundenen Sauerstoff getrennt. Wenn der in diesem Prozess verwendete Strom nicht erneuerbar ist, werden die Vorteile der Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff zunichte gemacht.
Derzeit macht Wasserstoff etwa zwei Prozent des Energiemix der EU aus und wird fast ausschließlich aus fossilen Brennstoffen hergestellt. Das Europäische Parlament schätzt, dass bei der Produktion der derzeitigen Wasserstoffvorräte jährlich etwa 70 bis 100 Millionen Tonnen CO2 freigesetzt werden.
Um Wasserstoff nachhaltig zu machen, muss die Elektrolyse mit erneuerbarer Energie durchgeführt werden. Dieser sogenannte grüne Wasserstoff ist die einzige wirklich nachhaltige Form von Wasserstoff. Sie macht aber heute weniger als ein Prozent der gesamten Wasserstoffproduktion aus.
Nach Angaben der Internationalen Energieagentur würde die Menge an erneuerbarer Energie, die erforderlich wäre, um den gesamten Wasserstoff grün zu machen, etwa 3.000 Terawattstunden (TWh) betragen. Das entspricht in etwa dem Strombedarf ganz Europas.
Für H100 Fife wird der Wasserstoff mit erneuerbarem Strom aus einem lokalen Offshore-Windpark erzeugt.
Senkt Wasserstoff die Heizkosten?
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element auf der Erde, aber es ist schwer zu handhaben. Sicherer Transport und Lagerung erfordern einen massiven Ausbau der Infrastruktur und eine genaue Überwachung.
Bereits 2022 warnten Studien davor, die Vorteile von Wasserstoff im häuslichen Bereich zu überschätzen. Das Regulatory Assistance Project, eine Denkfabrik für Energiefragen, überprüfte 32 Studien zu Wasserstoff und kam zu dem Schluss, dass er bei der Beheizung von Wohnhäusern wahrscheinlich keine große Rolle spielen wird.
„Die Verwendung von Wasserstoff zum Heizen mag auf den ersten Blick attraktiv klingen“, sagt Jan Rosenow, Co-Autor der Studie. „Allerdings kommen alle unabhängigen Untersuchungen zu diesem Thema zum gleichen Ergebnis: Heizen mit Wasserstoff ist viel weniger effizient und teurer als Alternativen wie Wärmepumpen, Fernwärme und Solarenergie.“
In einem im Januar veröffentlichten Bericht des Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA) wurde festgestellt, dass die Verbrennung von Wasserstoff Gesundheits- und Sicherheitsrisiken für die Bewohner birgt und ein ineffizienter Weg zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen ist.
„Die Verbrennung von Wasserstoff in Haushalten stellt nicht nur ein Gesundheits- und Sicherheitsrisiko dar, sondern verzögert auch die Elektrifizierung, was zu einer längeren Verbrennung von Gas in Haushalten führt“, meint Suzanne Mattei, Energiepolitikanalystin des IEEFA und Mitautorin des Berichts. „Pläne zur Verwendung von Wasserstoff in Wohngebäuden übersehen auch die Herausforderungen, denen die Wasserstoffnutzung aufgrund des Marktwettbewerbs und der Infrastrukturprobleme gegenübersteht.“