Wärmewende - Wasserstoff im Gebäudesektor als Wärmeversorgungsalternative

Wasserstoff im Gebäudesektor

Mit dem frisch novellierten Gebäudeenergiegesetz und dem neuen Wärmeplanungsgesetz stehen die Eckpfeiler der Wärmewende in Deutschland. Spätestens zum 01.01.2045 dürfen keine fossilen Brennstoffe mehr in Heizungsanlagen verbrannt werden und Wärmenetze müssen treibhausgasneutral betrieben werden.

Während im novellierten Gebäudeenergiegesetz fossile Heizungsanlagen noch bis zur Erstellung der kommunalen Wärmeplanung in einer Kommune eine Option darstellen, so sollte vor dem Einbau einer neuen, fossilen Heizungsanlage dringend abgeraten werden. Der Grund dafür ist der CO₂-Preis, welcher ab dem Jahr 2026 in den freien Zertifikathandel überführt wird und bis 2045 massiv steigen wird. Bei einem prognostizierten CO₂-Preis von 520 €/t im Jahr 2045 (Vgl. Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change 2023) wäre das eine zusätzliche Belastung in Höhe von 13,0 Ct/kWh auf den Erdgaspreis und in Höhe von 16,1 Ct/kWh auf den Heizölpreis. Somit werden fossile Brennstoffe, welche heute aufgrund der Förderung von erneuerbaren Wärmeversorgungsalternativen, wenn überhaupt geringe Kostenvorteile aufweisen, keine attraktive Wärmeversorgungsoption werden.

Eine viel diskutierte Maßnahme ist dabei die Wärmeversorgung von Gebäuden mittels grünen Wasserstoffes. Während dieser heute noch nicht weitreichend am Markt verfügbar ist, sorgte die Leipziger Energiebörse EEX vor Kurzem zu Aufsehen mit der Ankündigung, dass bis zum Jahr 2030 Wasserstoff analog zu den Handelsprodukten Erdgas und Strom frei an der Börse handelbar sein wird.

Kann Wasserstoff damit auch für die Wärmeversorgung von Gebäuden zu einer Alternative, wenn nicht gar der zukünftig vorherrschenden Art der Gebäudeversorgung werden?

Dazu benötigt es einen Blick auf die anderen Arten zur Wärmeversorgung. In der kommunalen Wärmeplanung werden grundstücksscharf drei verschiedene Arten der Wärmeversorgung vorgeschlagen:

• Die leitungsgebundene Wärmeversorgung (Fernwärme),
• die leitungsgebundene Versorgung mit grünen Gasen (i.d.R. Wasserstoff) und
• die Einzelversorgung (i.d.R. Wärmepumpen oder Biomassekessel).

Sowohl die Fernwärme als auch Möglichkeiten zur Einzelversorgung, häufig in Form einer Luft/Wasser-Wärmepumpe, weisen dabei heute deutliche ökonomische Vorteile auf, welche einem Großteil der Prognosen nach auch zukünftig bestehen werden.

Wasserstoffnetze werden häufig in dicht besiedelten Gebieten entstehen, wo auch Wärmenetze aufgrund der höheren Wärmedichte primär gebaut werden und kostengünstig betrieben werden können.

Die Wärmepumpe wird vor allem im Neubau und sanierten Gebäuden, mit einem geringeren spezifischen Wärmebedarf, die dominierende Wärmeversorgungsoption sein. Luft/Wasser-Wärmepumpen können mit einem SCOP von 2,5-3 betrieben werden und weisen somit einen deutlich geringeren elektrischen Einsatz pro kWh erzeugter Wärme auf als grüner Wasserstoff. Jedoch haben Wärmepumpen auch zwei entscheidende Nachteile. Ein flächendeckender Einsatz von Wärmepumpen ist häufig nur mit einer Stärkung des Stromnetzes möglich. Zudem fällt im Winter der größte Wärmebedarf an, gerade dann, wenn nur wenig erneuerbarer Strom im Netz ist.

Grüner Wasserstoff kann hingegen kostengünstig langfristig gespeichert werden. Allein im Jahr 2022 wurden 8 TWh Strom aus erneuerbaren Energien zur Netzstabilisierung abgeriegelt. Eine Zahl, die mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien weiter ansteigen wird. Wird dieser Überschussstrom zur Produktion von grünem Wasserstoff verwendet, so sinken die Gestehungskosten deutlich.

Während in Deutschland noch heiß über de Einsatz von Wasserstoff zur Heizung von Gebäuden diskutiert wird, scheint die Entscheidung in Großbritannien gegen Wasserstoff gefallen zu sein. Die National Infrastructure Commission, welche die Regierung berät, schlug vergangene Woche vor, von Wasserstoff als Wärmeversorgungsoption abzukehren und die Anstrengung auf die Elektrifizierung der Wärme zu setzen.

Fazit

Während Wasserstoff heute noch keine realistische Wärmeversorgungsoption darstellt, sollte in Zukunft nicht ausgeschlossen werden, dass der Wasserstoffmarkt weiter an Fahrt aufnimmt und Wasserstoff neben der Industrie und dem Schwertransport auch zur Wärmeerzeugung in Gebäuden eingesetzt wird. Eine flächendenkende Versorgung mit Wasserstoff ist dabei jedoch nicht zu erwarten.

Eins ist dabei klar. Die Infrastrukturplanung von Energieversorgungsunternehmen ist eine der zentralen Aufgaben zum Gelingen der Energiewende. Die Zielnetzplanung von Strom-, Gas- und Wärmenetzen weist unzählige Interdependenzen auf und muss im Rahmen der Energiewende zusammen gedacht werden.