Für die Wärmeversorgung bietet Wasserstoff den Vorteil, dass es sich effizient speichern und damit flexibel einsetzen lässt. Aber Wasserstoff ist nicht gleich Wasserstoff. Aus ökologischer Sicht ist nämlich die Art und Weise der Erzeugung entscheidend. Nachhaltig ist nur Wasserstoff, der mit erneuerbarem Strom erzeugt wird. Wird für seine Erzeugung erneuerbarer Strom genutzt, der nicht ins Stromnetz eingespeist werden kann, ist das zudem besonders systemdienlich.
Die Kategorisierung von Wasserstoff anhand seiner Erzeugungsart wird häufig mittels Farben gemacht (siehe unten: Die Farbenlehre des Wasserstoffs). In unserem Beitrag befassen wir uns nur mit grünem Wasserstoff. Dieser wird mittels Elektrolyse mit erneuerbarem Strom erzeugt, d.h. es wird eine elektrische Spannung an ein Wasserbad angelegt, wodurch sich das Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff spaltet (Power-to-Gas).
Die Grenzen der Wasserstoffstrategie
Für die Wärmeerzeugung wird grüner Wasserstoff nur sehr begrenzt zum Einsatz kommen. Auf absehbare Zeit wird er knapp und damit teuer sein und sollte vor allem dort eingesetzt werden, wo keine direkte elektrische Alternative zur Verfügung steht. Eine solche ist nämlich aufgrund der Umwandlungsverluste bei der Wasserstoffherstellung deutlich effizienter. Ein Gutachten der Bundesregierung geht davon aus, dass Heizen mit Wasserstoff im Vergleich zur Wärmebereitstellung durch eine Wärmepumpe durchschnittlich der 6-10-fachen Strombedarf zugrunde liegt.
Wasserstoff sollte im Rahmen eines Wärmekonzepts also nur zur Deckung der Spitzenlast im Wärmenetz zum Einsatz kommen, wenn ein speicherbarer Energieträger benötigt wird und keine effizientere Wärmeerzeugungsmöglichkeit zur Verfügung steht. Die Nutzung von Wasserstoff zur Spitzenlast-Abdeckung erfordert den Bau oder die Umrüstung von Gas-Leitungen und -Speichern sowie Heizwerken. Wasserstoff sollte also erst dann genutzt werden, wenn alle anderen Wärmepotenziale vollständig ausgeschöpft sind.
Praxisbeispiel Esslingen
Aufgrund der genannten Nachteile von Wasserstoff sollten bei einem weiteren Hochlauf der Industrie die Erzeugungsanlagen von Wasserstoff in den Blick genommen werden. Genau das passiert bei einem Neubauquartier in Esslingen. Dort erzeugt ein unterirdischer Elektrolyseur bis zu 400 Kilogramm Wasserstoff am Tag. Rund 30% des eingesetzten grünen Stroms fallen als Abwärme mit etwa 65°C an. Diese Wärme wird in das Nahwärmenetz eingespeist. Damit kann der Wärmebedarf von 450 Wohnungen, Büro- und Gewerbeflächen sowie Gebäuden der Hochschule Esslingen zumindest teilweise gedeckt werden. Der Nutzungsgrad des Elektrolyseurs erhöht sich durch die Wärmeauskopplung von 60-65% auf etwa 80-85%.
Mehr über Wasserstoff erfahrt ihr hier.
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