Wasserstoff-Gasnetz für den Betrieb von H2-ready-Gasheizungen

H2-ready-Gasheizungen im Check

Der Einbau neuer Gasheizungen sollte nach Plänen der Bundesregierung zukünftig verboten werden. Im aktualisierten Gebäudeenergiegesetz (GEG) werden die H2-ready-Gasheizungen als mögliche Ausnahmen genannt. Was aber steckt hinter dem Begriff? Was kostet eine H2-ready-Heizung? Und welches Potenzial hat der Einsatz von Wasserstoff für die Wärmewende?

  1. Herausforderungen von H2-ready-Gasheizungen, die 100 % wasserstofffähig sind
  2. Verfügbarkeit und Preise von grünem Wasserstoff
  3. Umstellung des Gasverteilernetzes auf 100 % Wasserstoff

Bis 2045 soll Deutschland klimaneutral sein. Neben dem Ausbau der Erneuerbaren Energien spielt dabei die Transformation des Wärmesektors eine entscheidende Rolle. Immerhin werden etwa 50 % der Endenergie verwendet, um Häuser und Wohnungen zu heizen.1

Im Rahmen der Neugestaltung des GEG wurde ein neuer Gesetzentwurf verabschiedet. Ursprünglich sollten ab 1. Januar 2024 nur noch neue Heizungen eingebaut werden, die mit mindestens 65 % Erneuerbaren Energien betrieben werden.2

Diese Vorgabe hätte eigentlich das Aus für die klassische Gasheizung bedeutet, die aktuell zu 100 % auf den fossilen Brennstoff Erdgas setzt. Allerdings sieht das reformierte Gebäudeenergiegesetz jetzt Ausnahmen für den Einbau neuer Gasheizungen für Bestandsgebäude und Neubauten außerhalb von Neubaugebieten vor.

Funktionierende Heizungen können Stand heute (Dezember 2023) bis Ende 2044 weiterbetrieben werden, sofern es sich nicht um 30 Jahre alte Öl- und Gaskessel handelt. Zwischen 2024 und dem Inkrafttreten der kommunalen Wärmeplanung sind auch neue Gasheizungen erlaubt, die dann jedoch ansteigend Erneuerbare Energien integrieren müssen: 15 % bereits im Jahr 2029, 30 % in 2035 und mindestens 60 % in 2040. Alternativ sind auch Gas-Hybridheizungen eine Option.3

Zudem können Gasheizungen auch weiterhin eingebaut werden, wenn sie:

Die 65-%-Vorgabe erfüllen unter anderem Hybridheizungen. Diese kombinieren zum Beispiel einen Gasbrennwertkessel mit einer Wärmepumpe, einer Solarthermieanlage oder einer Biomasseheizung, wie einer Pellet- oder Hackschnitzelheizung. Auch eine normale Gasbrennwertheizung kann weiterhin im Bestand oder Neubau außerhalb Neubaugebieten eingebaut werden, wenn Sie mit einem 65 % Biogas-Tarif des Energieversorgers beheizt wird.

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Was heißt H2-ready eigentlich?

Im Gegensatz zur klassischen Gasheizung ist eine H2-ready-Gasheizung – wie der Name anzeigt – bereit für den Einsatz von Wasserstoff. Abhängig vom Heizungsmodell darf in einer aktuell verfügbaren H2-ready-Gasheizung ein Erdgasgemisch eingesetzt werden, das bis zu 20 Volumenprozent (Vol. %) aus Wasserstoff besteht. Um das H2-ready-Siegel zu erhalten, das vom Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) vergeben wird, muss die Heizung ein entsprechendes Zertifizierungsverfahren durchlaufen.

Der Hauptunterschied zwischen einer klassischen Gasheizung und einer H2-ready-Gasheizung ist also der eingesetzte Brennstoff. Ansonsten ähnelt ein H2-ready-Heizkessel in seiner Funktionsweise einem klassischen Gasbrennwertkessel. Dieser besteht aus Brenner, Brennraum, Wärmeüberträger und Abgasrohr: Durch die Verbrennung des Gasgemisches im Brenner entsteht Wärme. Diese wird über den Wärmeüberträger an das Heizwasser gegeben, um anschließend mit einer Umwälzpumpe über ein Rohrsystem an die Heizkörper verteilt zu werden.

Um möglichst effizient zu arbeiten, werden die entstehenden Abgase durch einen zweiten Wärmetauscher weitergeleitet, bis Wasserdampf kondensiert. Bei der Kondensation gibt das vorher gasförmige Wasser Wärmeenergie ab, mit der das Heizwasser vorgewärmt wird. Dadurch erreichen Gasbrennwertheizungen und somit auch H2-ready-Gasheizungen einen Wirkungsgrad von bis zu 98 % und sind dadurch besonders energieeffizient.

Vorteile des Heizens mit Wasserstoff in H2-ready-Heizungen

Der große Vorteil beim Heizen mit Wasserstoff ist, dass beim Verbrennen des Gases im Gegensatz zum Verbrennen von Erdgas kein Kohlenstoffdioxid (CO2), sondern in erster Linie Wasser entsteht. Werden beim Herstellungsprozess zum Beispiel im Rahmen der Wasserelektrolyse bei grünem Wasserstoff Erneuerbare Energien eingesetzt, ist auch dieser Prozess CO2-neutral.

Die verschiedenen Herstellungsverfahren von Wasserstoff im Überblick

Wasserstoff lässt sich auf verschiedene Arten gewinnen. Es handelt sich um ein farbloses Gas. Trotzdem wird von grauem, blauem, türkisem oder vor allem grünem Wasserstoff gesprochen. Anhand der Einteilung in Farben sollen die verschiedenen Herstellungsarten und das damit verbundene Maß an Klimaneutralität deutlich werden:

Infografik Farbenlehre Wasserstoff

Darüber hinaus ist Wasserstoff zumindest theoretisch nahezu unbegrenzt verfügbar, lässt sich einfach speichern und voraussichtlich auch über das bestehende Gasnetz transportieren. Dazu später mehr.

Ein weiterer Vorteil vom Heizen mit Wasserstoff sind die günstigen Kosten für eine H2-ready-Gasheizung. Diese unterscheiden sich kaum von den Preisen regulärer Gasheizungen. Eine H2-ready-Gastherme gibt es abhängig vom Modell für etwa 4.000 bis 7.000 Euro. Die Umbaukosten, inkl. Wassertank und Pumpe, liegen bei etwa 11.000 bis 13.000 Euro. Insgesamt ist also mit Gesamtkosten zwischen 15.000 und 20.000 Euro zu rechnen.

Im Vergleich zu den Kosten für eine Wärmepumpe, die zum Beispiel bei der günstigsten Variante, der Luft-Wasser-Wärmepumpe, bei 30.000 bis 45.000 Euro startet, ist der Umstieg auf eine H2-ready-Gasheizung recht günstig.

HeizungstypAnschaffungskostenInstallationskostenGesamtkosten
H2-ready-Gastherme4.000 bis 7.000 Euro11.000 bis 13.000 Euro (inkl. Wassertank, Pumpe etc.)15.000 bis 20.000 Euro
Luft-Wasser-Wärmepumpe20.000 bis 30.000 Euro10.000 bis 15.000 Euro30.000 bis 45.000 Euro

Welches Potenzial hat der Einsatz von Wasserstoff für die Wärmewende?

Auf den ersten Blick scheint der Einsatz von Wasserstoff in H2-ready-Gasheizungen also durchaus Potenzial zu haben. Immerhin sind sowohl die Gewinnung als auch die Verbrennung von Wasserstoff grundsätzlich ohne den Ausstoß von CO2 möglich. Und auch die Kosten einer H2-ready-Heizung sind im Vergleich zu anderen Heizungsarten überschaubar.

Welche Rolle die Technologie bei der Wärmewende spielen wird, hängt allerdings maßgeblich von drei Faktoren bzw. Voraussetzungen ab:

1. Herausforderungen von H2-ready-Gasheizungen, die 100 % wasserstofffähig sind

Im Zuge des reformierten Gebäudeenergiegesetzes dürfen auch neue H2-ready-Gasheizungen eingebaut werden. Ausnahmen stellen Neubauten in Neubaugebieten dar, in denen ab 1. Januar 2024 weder neue Gas- noch Ölheizungen erlaubt sind.

Für alle anderen Gebäude gelten bis zum Vorliegen einer sogenannten kommunalen Wärmeplanung nahezu keine Einschränkungen – sogar der Einbau von Ölheizungen bleibt eine Option. Die kommunale Wärmeplanung muss in Abhängigkeit der Einwohnerzahl bis spätestens 2028 abgeschlossen sein.

Ab dann gibt es zwei Möglichkeiten: Plant die Gemeinde ein Wasserstoffnetz, dürfen Gasheizungen unbeschränkt weiterlaufen und auch neue Anlagen installiert werden. Der kommunale Gasversorger mischt dem Erdgas im ersten Schritt bis zu 20 % Wasserstoff bei. Langfristig ist das Ziel bis zum 1. Januar 2045 auf 100 % Wasserstoff im Netz umzustellen.

Plant die Gemeinde kein Wasserstoffnetz, können Gasheizungen ebenfalls weiterlaufen. Ab 2029 müssen sie dann aber zu mindestens 15 % mit Biomethan oder Wasserstoff betrieben werden. Neue Gasheizungen dürfen auch eingebaut werden. Allerdings müssen diese direkt zu 65 % mit erneuerbaren Energien heizen.4 Auch in diesem Szenario ist das Enddatum für fossile Brennstoffe der 31. Dezember 2044.

Während viele Hersteller bereits mit Hochdruck an H2-ready-Gasheizungen arbeiten, bietet Viessmann als einer der ersten Hersteller Gas-Brennwertgeräte an, die nach einer Umrüstung zu 100 % mit Wasserstoff betrieben werden können.5 Hersteller wie Bosch, Buderus, Wolf und Vaillant haben bisher Geräte im Angebot, die lediglich mit bis zu 30 Volumenprozent Wasserstoff-Beimischung arbeiten können.

2. Verfügbarkeit und Preise von grünem Wasserstoff

Eine zweite Herausforderung stellen sowohl die Verfügbarkeit als auch die Preise von grünem Wasserstoff dar. Die Meinungen von Expert*innen, ob und wann sich das in Zukunft ändern wird und welche Rolle Wasserstoff bei der Energie- und Wärmewende spielt, unterscheiden sich zum Teil stark voneinander.

So geht etwa eine Studie6 des Instituts der deutschen Wirtschaft davon aus, dass die Exportkapazitäten der möglichen Lieferländer bis 2030 auch dann nicht reichen, wenn sie die gesamte Wasserstoffproduktion ausschließlich nach Deutschland liefern. Und auch die Deutsche Energieagentur dena rechnet mit einem noch weiten Weg bis zum Aufbau einer tragenden Wasserstoffwirtschaft.7

Dagegen spricht Gerald Linke, Vorstandsvorsitzender des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW), in der Rheinischen Post von einem großen Potenzial für Wasserstoff aus Deutschland, EU- und Drittländern. Seiner Meinung nach könnte Wasserstoff bereits ab 2030 den deutschen Primärenergiebedarf decken.8

Damit Wasserstoff auch im Rahmen der Wärmewende interessant wird, müssen sowohl seine Verfügbarkeit steigen als auch in diesem Kontext die Preise fallen. Aktuell wird grüner Wasserstoff mit bis zu 16 Cent pro Kilowattstunde gehandelt. Wann dieser Preis signifikant sinken wird, ist unklar. Der Wissenschaftliche Dienst im Deutschen Bundestag geht von Produktionskosten von 9 ct/kWh bis 2050 aus. Das Fraunhofer-Institut sieht schon 2045 als mögliches Jahr für das Unterschreiten der Neun-Cent-Marke.

3. Umstellung des Gasverteilernetzes auf 100 % Wasserstoff

Zu guter Letzt muss auch das Gasnetz für den Transport von Wasserstoff vorbereitet werden. Alle Komponenten müssen auf ihre Wasserstofftauglichkeit geprüft und zum Teil ggf. ausgetauscht werden.

Nach Angaben der EnBW9 fallen für die Umrüstung der bestehenden Erdgasleitungen in Richtung eines Wasserstoffnetzes allerdings nur etwa 10 bis 35 % der Kosten eines kompletten Neubaus an. Eine Investition, die aber erst einmal gemacht werden muss, damit grüner Wasserstoff großflächig zum Heizen eingesetzt werden kann.10

In Pilotregionen und lokalen Netzgebieten wird bereits eine Wasserstoffbeimischung in Höhe von zehn Volumenprozent getestet. Wann diese Pilotprojekte ausgeweitet werden, und die Wasserstoffbeimischung erhöht wird, lässt sich nur schwer abschätzen.

Fazit: Zukunft von H2-ready-Gasheizungen als spannende Alternative

Die Frage, welche Rolle Wasserstoff und damit auch H2-ready-Gasheizungen am Ende bei der Wärmewende spielen werden, ist aktuell noch nicht abschätzbar. Die Expertenprognosen variieren stark: Forschungsinstitute zweifeln an den zukünftigen Exportkapazitäten, während der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches zuversichtlich ist und Wasserstoff ab 2030 als Primärenergiequelle sieht. Bis dahin muss noch einiges passieren:

Die Wasserstoffverfügbarkeit muss sichergestellt sein, der Kilowattstundenpreis unter 9 Cent fallen und die kommunale Wärmenetzplanung ausgebaut werden. Mit den Anpassungen im Gebäudeenergiegesetz hat die Politik den Weg für grünen Wasserstoff geebnet. Nun liegt es an der Industrie, entsprechende Geräte auf den Markt zu bringen, und an der kommunalen Wärmeplanung, den Einsatz von Wasserstoff zu ebnen.  

Bei der Neuanschaffung einer Heizung werden kurz- und mittelfristig vor allem Wärmepumpen, Hybridheizungen oder Pelletheizungen interessant sein. H2-ready-Gasheizungen, die anfangs mit fossilen Erdgas und sukzessive mit Grünen Gasen betrieben werden, können eine wirkliche Alternative darstellen – sofern die oben genannten Herausforderungen bewältigt werden.

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Belege

  1. https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/energieverbrauch-fuer-fossile-erneuerbare-waerme ↩︎
  2. https://www.bundesregierung.de/breg-de/aktuelles/neues-gebaeudeenergiegesetz-2184942 ↩︎
  3. https://gas.info/gas-im-energiemix/gebaeude/neue-heizung/geg-heizungsgesetz ↩︎
  4. https://www.zeit.de/politik/deutschland/2023-06/waermewende-heizungsgesetz-geg-entwuerfe-einigung ↩︎
  5. Viessmann Brennwertgeräte sind 100%-H2-ready. Hier mehr erfahren! ↩︎
  6. https://www.iwkoeln.de/presse/pressemitteilungen/malte-kueper-thilo-schaefer-bundesregierung-verschaetzt-sich-bei-importen-bis-2030.html ↩︎
  7. https://www.dena.de/newsroom/meldungen/ein-jahr-nationale-wasserstoffstrategie/ ↩︎
  8. https://rp-online.de/leben/wohnen/wasserstoff-lohnen-sich-h2-ready-heizungen-fuer-den-buerger_aid-88542101 ↩︎
  9. https://www.enbw.com/unternehmen/eco-journal/wasserstofftransport-nach-baden-wuerttemberg.html ↩︎
  10. https://www.enbw.com/unternehmen/eco-journal/wasserstofftransport-nach-baden-wuerttemberg.html ↩︎

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