Lohnt sich eine Wasserstoffheizung fürs Einfamilienhaus?

wasserstoffheizung für einfamilienhaus

Wasserstoff: Heizen mit grüner Energie

Foto: Home Power Solutions/Weber-Haus

Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft. Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie will die Bundesregierung weltweit führend bei der Nutzung von grünem Wasserstoff werden. Aber welches Potenzial hat Wasserstoff fürs Heizen? Kann er zukünftig vielleicht sogar Erdgas ersetzen? Lohnt sich die Wasserstoffheizung fürs Einfamilienhaus? Wir machen den Check.

Das erfahren Sie in diesem Artikel:

  1. Heizen mit Wasserstoff − wie funktioniert das? Und welche Vor- und Nachteile gibt es?
  2. Gas-Brennwertgeräte mit H2-Ready-Technologie
  3. Wasserstoff-Brennstoffzellenheizungen fürs Einfamilienhaus
  4. Wasserstofferzeugung mit Photovoltaik: Das Klimaquartier "Neue Weststadt" in Esslingen
  5. Lohnt sich die Wasserstoffheizung fürs Einfamilienhaus?

Heizen mit Wasserstoff − wie funktioniert das? Und welche Vor- und Nachteile gibt es?

wasser h20 aus wasserstoff
Wasserstoff ist das häufigste Element. Das Gas lässt sich beispielsweise aus Wasser gewinnen.
Pixabay/Rony Michaud

Wasserstoff hat einen großen Vorteil: Er kommt im Überfluss auf der Erde vor. Gute Ausgangsvoraussetzungen also, um ihn günstig und nachhaltig zu nutzen − so scheint es.

Aber es gibt einen Knackpunkt: Denn Wasserstoff (H) ist nicht frei verfügbar, sondern gebunden in Wasser (H2O). Um daraus reinen Wasserstoff zu gewinnen, ist viel Energie notwendig: Das Wasser wird unter Strom gesetzt, bis aus der Elektrolyse die einzelnen Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff hervorgehen.

Da Wasserstoff ein sehr flüchtiges Gas ist, ist der Transport nicht ganz einfach. Am einfachsten könnte man es über das Gasnetz transportieren. Da Wasserstoff andere chemische Eigenschaften als Erdgas hat, kann er aber nicht in beliebigen Menge beigemischt werden. Laut Branchenverband BDEW wäre es möglich, dem Gasnetz 10 Volumen-Prozent Wasserstoff beizumischen. Damit könnte man 6,5 Millionen Tonnen CO2 einsparen.

Einfamilienhäuser, die Gasheizungen mit H2-Ready-Technologie betreiben, könnten dann mit diesem Wasserstoff heizen. Diese Überlegungen stecken aber momentan noch in den Kinderschuhen und sind noch nicht ohne Weiteres umsetzbar.

Gas-Brennwertgeräte mit H2-Ready-Technologie

H2 ready wasserstoff heizung
Mit Zertifikat: Dieses Gas-Brennwertgerät ist für die Beimischung von bis zu 20 Prozent Wasserstoff geeignet.
Wolf

Gas-Brennwertgeräte fürs Einfamilienhaus wurden bislang ausschließlich mit Erdgas betrieben. Die Branche entwickelt aber derzeit sogenannte „H2ready”-Modelle, bei denen es möglich ist, dem Hauptenergieträger Erdgas Wasserstoff hinzuzufügen − bis zu einem Anteil von 20 Prozent.

Der Wasserstoff wird bei H2-Ready-Heizungen also nicht selbst erzeugt, sondern von außen zugeführt. Auch kann in diesem Fall nicht auf das Heizen mit Erdgas verzichtet werden, sondern die benötigte Erdgasmenge wird nur reduziert.

Wasserstoff-Brennstoffzellenheizungen fürs Einfamilienhaus

wasserstoff heizung brennstoffzellenheizung
Heiz-Zukunft: Gas-Brennwertgeräte sowie Brennstoffzellen (im Bild) können in naher Zukunft auch mit reinem Wasserstoff betrieben werden.
Viessmann

Noch nachhaltiger sind Brennstoffzellenheizungen, die den benötigten Wasserstoff fürs Einfamilienhaus selbst erzeugen. Anders als bei einer Gas- oder Ölheizung wird die Energie dabei nicht über eine Verbrennung, sondern eine chemische Reaktion gewonnen. In der sogenannten Brennstoffzelle wird der Wasserstoff in Elektronen und Protonen geteilt. Dabei entsteht nicht nur Wärme, sondern auch Strom.

Die Wärmeleistung dieser Anlagen ist allerdings begrenzt. Deshalb muss auch hier ein zusätzlicher Gas-Brennwertkessel die Wärmelücke abdecken. Sie arbeiten besonders effizient, je mehr Strom erzeugt wird.

Die Kosten für eine solche Wasserstoffheizung (bzw. Brennstoffzellenheizung) liegen abzüglich der Förderung bei etwa 18.000 bis 22.000 Euro – inklusive Speicher, Zusatzheizgerät und Montage.

Beispiel: Photovoltaik-Wasserstoffheizung fürs Einfamilienhaus

photovoltaik wasserstoff-heizung
Home Power Solutions/Weber-Haus

Prototyp: Die Wasserstoffheizung „Picea“ nutzt überschüssigen PV-Strom zur Wasserstoff-Erzeugung. Der Solarstrom wird über Solarmodule auf den Dachflächen selbst produziert.

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Home Power Solutions/Weber-Haus

Aus der Solarenergie wird Strom und Wärme gewonnen. Die Kosten für ein solches Wasserstoff-Photovoltaik-Heizungssystem liegen bei ca. 60.000 Euro.

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Klimaneutral bauen: Stadtquartier "Neue Weststadt" in Esslingen mit Photovoltaikanlagen auf den Dächern
Auf den Dächern der Wohngebäude finden große Photovoltaikanlagen Platz.
Maximilian Kamps/Agentur Blumberg

Der finanzielle, technische und bauliche Aufwand für Wasserstoffheizungen ist hoch, wie das Heimspeichersystem „Picea“ zeigt. Deshalb spricht einiges für den Einsatz im größeren Maßstab, um große Flächen zur Solarstromerzeugung zu nutzen. Davon profitieren letztlich auch die Eigenheimbesitzer, die das Glück haben, in einem solch klimaneutral betriebenem Stadtviertel zu wohnen.

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Fazit: Lohnt sich die Wasserstoffheizung fürs Einfamilienhaus?

Es gibt bislang nur wenige Hersteller, die Wasserstoffheizungen fürs Einfamilienhaus anbieten. Leider sind sie noch teuer in der Anschaffung und im Betrieb. Denn die Herstellung per Elektrolyse aus Wasser ist sehr energieintensiv.

Dazu kommt: Wer wirklich grünen (also komplett klimaneutralen) Wasserstoff nutzen möchte, ist auf Wind- oder Solarenergie angewiesen. Und hierfür fehlen Einfamilienhäusern schlicht in den meisten Fällen die nötigen Dachflächen, um genügend Solarstrom für den Haushalt und die Wasserstoffheizung (ggf. kommt sogar noch ein E-Auto dazu) zu produzieren.

Wer klimaneutral heizen möchte, ist deshalb mit einer Wärmepumpe besser beraten. Sie kann ebenfalls ohne fossile Energieträger betrieben werden und arbeitet in wärmegedämmten Häusern energieeffizient und wirtschaftlich.

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