Einsatz von Wasserstoff garantiert sozialverträgliche und klimafreundliche Wärmewende
Die Versorgungssicherheit mit Wärme im Gebäudesektor lässt sich in Zukunft nur dann sicherstellen, wenn auch konsequent auf den Einsatz von klimaneutralen Gasen wie Wasserstoff in Kombination mit effizienten Technologien gesetzt wird. Zu diesem Ergebnis kommt ein Parlamentarischer Abend, den der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW) gestern zusammen mit der Avacon AG in der Landesvertretung Sachsen-Anhalt veranstaltet hat.
Vor dem Hintergrund, dass die Bundesregierung ihre Bestrebungen im Lichte der aktuellen geopolitischen Ereignisse verstärkt, perspektivisch ganz auf fossile Energieträger zu verzichten, rückt auch die zukünftige Gestaltung des Wärmemarkts in Deutschland immer stärker in den Fokus. Die Pläne der Ampelkoalition sehen vor, dass jede neu installierte Heizung ab dem Jahr 2024 mit mindestens 65 Prozent erneuerbarer Energie betrieben werden soll. Der Einsatz von Wasserstoff zum Heizen kann auch deshalb umfangreich zur Einsparung von klimaschädlichem CO2 beitragen, da der notwendige Transformationsprozess in diesem Sektor erheblich ist. Rund die Hälfte aller Wohnungen in Deutschland, etwa 20 Millionen Haushalte, werden aktuell mit Gas beheizt. Die dafür genutzte Infrastruktur der Verteilnetze bietet beste Voraussetzung, die Wärmewende sozialverträglich und klimafreundlich zu gestalten.
„Entscheidend für die erfolgreiche Nutzung von Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem Deutschlands ist der Dreiklang Mengenverfügbarkeit, technische Voraussetzungen und Infrastruktur sowie die Technologieoffenheit der politischen Entscheider“, so Prof. Dr. Gerald Linke, Vorstandsvorsitzender des DVGW. „Wasserstoff wird entgegen häufig verbreiteter Annahmen in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Dies konnten wir jüngst in einer in unserem Auftrag von Frontier Economics durchgeführten Studie belegen.“ Den Berechnungen zufolge stehen im Jahr 2030 rund 290 Terawattstunden (TWh) CO2-armer bis klimaneutraler Wasserstoff zur Verfügung. Etwa 60 Prozent davon wären grüner Wasserstoff aus heimischer Elektrolyse und anderen europäischen Ländern. Diese Menge übertrifft um ein Vielfaches alle gängigen Nachfrageprognosen. Die vorhandene Infrastruktur ermöglicht unmittelbar die Einspeisung klimafreundlicher Gase und schafft im Zusammenspiel mit H2-ready-Gastechnologien beste Voraussetzungen für Verwendung, Transport und Speicherung. „Es darf nicht bei politischen Absichtserklärungen bleiben, die Energieversorgung zu diversifizieren. Es kommt darauf an, das System auf allen Ebenen unter Berücksichtigung der fortschreitenden Elektrifizierung zu entlasten. Eine sozialverträgliche Versorgungssicherheit unter Berücksichtigung von Klimaschutz, Resilienz und Diversifizierung lässt sich nur mit Wasserstoff und einer globalen Wasserstoffbeschaffungsstrategie erreichen. An seiner Nutzung im Wärmemarkt führt kein Weg mehr vorbei, denn dieser Markt wird aus dem gleichen Netz bedient wie die deutsche Industrie, die ebenfalls ambitionierte Dekarbonisierungspläne hat und auf den neuen Energieträger angewiesen ist“, unterstreicht der DVGW-Vorstandsvorsitzende. „Systemkosten werden so geteilt und optimiert. Was unser gemeinsames Projekt mit Avacon auszeichnet, ist der Umstand, dass wir die im Bestand befindlichen Geräte mit einer für Deutschland typischen Alters- und Gerätemischung ohne technische Austauschmaßnahmen mit dem wasserstoffreichen Gas betreiben“, ergänzt Linke.
Dass Wasserstoff bereits erfolgreich in der bestehenden Infrastruktur Verwendung finden kann, belegt ein Gemeinschaftsprojekt des DVGW und Avacon in Sachsen-Anhalt. Angela Brandes, Projektleiterin H2-20 der Avacon Netz GmbH, informierte die rund 150 anwesenden und online zugeschalteten Teilnehmer des Parlamentarischen Abends über den aktuellen Stand: „In den vergangenen Monaten haben wir schrittweise den Wasserstoffanteil in unserem Gasnetz im Jerichower Land erhöht und bereits erfolgreich 20 Volumenprozent Wasserstoff beigemischt. Dies hat störungsfrei funktioniert. Damit haben wir den Nachweis erbracht, dass dieser Netzabschnitt bis 20 Volumenprozent-H2-ready ist. Das Projekt hat gezeigt, dass es technisch möglich ist, Wasserstoff zu einem deutlich höheren Prozentsatz als bislang in den Technischen Regeln des DVGW vorgesehen in ein existierendes Gasnetz einzuspeisen. Die Ergebnisse dienen als Vorbild für den zukünftigen Einsatz von Wasserstoff in Gasverteilnetzen. Denn mit der Aufnahme erneuerbarer und klimaneutraler Gase ins Gasnetz können wir einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten.“
An dem Projekt in der Region Fläming nehmen rund 340 Haushalte teil. Schopsdorf ist der H2-Einspeisepunkt für einen 35 Kilometer langen Netzabschnitt, der repräsentativ für das gesamte Avacon-Gasverteilnetz ist. Mit knapp über 350 Gasgeräten, die vor allem zur Wärmeversorgung dienen, deckt das ausgewählte Netzgebiet eine breite Gerätetechnik ab. Vor dem Start der Wasserstoff-Beimischung wurden unter Koordination der DVGW-Forschungsstelle aus Karlsruhe in Zusammenarbeit mit dem Gas- und Wärme-Institut Essen (GWI) und den Gasgeräteherstellern alle bei den Kunden verbauten Gasgeräte erfasst und sowohl betriebs- und sicherheitstechnisch als auch auf Wasserstoffverträglichkeit überprüft. Insgesamt wurden die bislang erhobenen Gasinstallationen mit den Gasgeräten zu 100 Prozent positiv bewertet. Bei den Einspeisungen seit November 2021 mit 10, 15 und 20 Prozent Wasserstoff wurde mit über 250 Stichprobenmessungen im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung die positive Bewertung bestätigt.
„Grüner Wasserstoff ist ein zentraler Baustein der Energiewende; unser Weg hin zur klimaneutralen Wirtschaft führt nur über diesen Energieträger der Zukunft. Daher geht Sachsen-Anhalt bei diesem wichtigen Thema voran: Wir unterstützen Forschung, fördern den Aufbau von Produktionskapazitäten und stärken die Infrastruktur. Kurzum: Wir wollen Sachsen-Anhalt zum Vorreiter für grünen Wasserstoff entwickeln. Dabei helfen Pilotprojekte wie die Wasserstoff-Beimischanlage in Schopsdorf. Im Jerichower Land wird wertvolle Pionierarbeit geleistet, damit künftig klimaneutraler Wasserstoff anstelle von fossilem Erdgas durch die bestehenden Leitungen fließen kann“, so Sachsen-Anhalts Energieminister Prof. Dr. Armin Willingmann.
Das Thema ist nicht so neu, der TGA hat 2021 darüber bereits berichtet!
Sonnenenergie macht Immobilienbesitzer unabhängiger
Die Energiepreise explodieren, aber nur jeder zehnte Besitzer eines dafür geeigneten Daches nutzt bisher die kostenlose Energie der Sonne. Deshalb plant die Bundesregierung unter anderem eine wieder verbesserte Einspeisevergütung für Solarstrom noch in diesem Jahr.
Der richtige Ansatz, denn laut LBS-Immobilienbarometer 2022 sind die Senkung der Energiekosten und Nutzung von Fördermitteln die mit Abstand am häufigsten genannten Nachhaltigkeitsmotive beim Wohnungskauf. "Moderne Technik kann Haushalte schon heute zu einem guten Teil unabhängig von unsicheren Energielieferungen, Preissteigerungen und Förderbedingungen machen", sagt Dr. Christian Schröder, Immobilienexperte der LBS.
LBS Infodienst Bauen und Finanzieren
Der große Vorteil der Photovoltaik ist, dass sie sich problemlos in die vorhandene Haustechnik integrieren lässt. Solarmodule wandeln dabei das Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Derzeit beträgt die Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) für neue Anlagen noch 6,83 Cent je Kilowattstunde (kWh). Die bekommt der Betreiber 20 Jahre lang, wenn er seinen Strom im öffentlichen Netz anderen zur Verfügung stellt. Geplant ist mit der EEG-Erweiterung die Erhöhung auf bis zu 13,8 Cent je Kilowattstunde, wenn der Strom komplett eingespeist wird.
Da die Kilowattstunde Strom Anfang des Jahres bereits 36 Cent kostete, lohnt es sich unter Umständen aber doch, so viel wie möglich des erzeugten Stroms selbst zu verbrauchen. "Die Umstellung auf Eigenverbrauch ist zudem eine Option für Anlagen, für die nach 20 Jahren die Einspeisevergütung entfällt, die aber meist noch deutlich länger Strom produzieren können", so Schröder.
Energie speichern lohnt sich
Solarkataster zeigen im Internet jedem Grundstücksbesitzer, welche Dachflächen welchen Ertrag bringen. Dank hoher Wirkungsgrade der Zellen sind längst nicht mehr nur rein nach Süden ausgerichtete Dächer geeignet. Die Stromausbeute ist in der dunkleren Jahreszeit von Oktober bis März deutlich geringer, da nur dann Strom produziert wird, wenn die Sonne scheint. Für die übrige Zeit ist ein Batteriespeicher sinnvoll, der die Versorgung an trüben Tagen, bei Nacht und gegebenenfalls sogar bei Stromausfall übernimmt.
Wie beim Handy oder E-Auto enthält er Lithium-Ionen-Akkuzellen, seine Speicherkapazität wird abgestimmt auf die Leistung der Photovoltaikanlage. Zwar reicht der gespeicherte Strom nur für eine relativ kurze Zeit, danach muss er weiter aus dem Netz bezogen werden. Die Speicher werden aber immer stärker. Zudem gibt es erste - noch sehr teure - Lösungen mit Wasserstoff als Speichermedium.
Im Durchschnitt verbraucht ein 4-Personen-Haushalt 4.000 kWh Strom im Jahr. In Zeiten von Homeoffice, E-Autos und Wärmepumpenheizung kann das künftig deutlich mehr werden. Deshalb sollte die Photovoltaikanlage eine Leistung von mindestens 6 kWp (Kilowatt Peak = maximale Stromerzeugung) haben. Dafür benötigt man eine Dachfläche von rund 40 Quadratmetern. Der passende Speicher hat eine Kapazität von 6 kW.
Auch Strom kann in die Cloud wandern
Als Faustformel gilt im Jahresverlauf: Rund 40 Prozent des erzeugten Stroms können direkt im Haushalt genutzt werden. Mit der Solarbatterie steigt der Eigenverbrauch auf bis zu 70 Prozent, das erspart nach aktuellen Strompreisen beim 4-Personen-Haushalt rund 1.000 Euro Energiekosten im Jahr. Die übrigen 30 Prozent gehen für die zum Anschlusszeitpunkt geltende Einspeisevergütung ins öffentliche Netz. Manche Anbieter stellen dafür eine PV-Cloud, also einen virtuellen Speicher, zur Verfügung. Aber Achtung: das rechnet sich nur, wenn der Stromverbrauch über die Jahre relativ konstant und der Vertrag genau danach ausgelegt ist. Bei höherem Verbrauch muss Strom teuer dazugekauft werden, bei niedrigerem Verbrauch verhagelt die Grundgebühr der Cloud oft die Bilanz.
Die Kosten einer hochwertigen Solaranlage liegen bei brutto etwa 1.600 Euro je kWp Leistung inklusive Montage und Wechselrichter, der den Gleichstrom in die erforderlichen 230 Volt Wechselstrom umwandelt. Die 6 kW-Anlage kommt also auf rund 9.600 Euro. Für Speicher, Zähler und Schaltschrank kommt noch einmal eine ähnliche Summe obendrauf. Da die Mehrwertsteuer erstattungsfähig ist, wird der genannte Haushalt für gut 15.000 Euro deutlich unabhängiger von den Strompreisen. Und wer Mieter ist, kann zumindest spezielle kleinere Anlagen für den Balkon nutzen.
Solarthermie: Warmwasser vom Dach
Die Sonne kann noch auf eine weitere Art als Energiespender genutzt werden. Eine thermische Solaranlage kann bis zu 60 Prozent des benötigten Brauchwassers erwärmen, mit größeren Anlagen lässt sich zudem die Raumheizung unterstützen. In jedem Fall ist die Koppelung mit der Heizungsanlage erforderlich. Deshalb ist der beste Zeitpunkt für die Installation der Kollektoren, wenn die Heizung ohnehin erneuert werden muss.
Für eine reine Warmwasser-Solaranlage reichen in einem Einfamilienhaus fünf bis sechs Quadratmeter Flachkollektoren und ein Brauchwassertank von 300 bis 400 Litern aus - eine Mehrinvestition von ca. 6.000 Euro. Wenn die Sonne auch spürbar zum Heizen beitragen soll, benötigt man eine größere Kombianlage mit zehn bis 15 Quadratmetern und einem Pufferspeicher mit einem Volumen bis zu 1.000 Litern. Besonders effizient bei geringerem Flächenverbrauch sind Vakuum-Röhrenkollektoren. Eine solche Anlage kann bei älteren Einfamilienhäusern bis zu 15 Prozent der Heizenergie beisteuern und kostet ab ca. 12.000 Euro.
