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Als Speicher- und Transportmedium ist Wasserstoff eine viel diskutierte Alternative zu Erdgas. Einen wichtigen Vorteil, den Wasserstoff gegenüber Erdgas hat, ist dessen Herstellung: Wasserstoff lässt sich in einer Elektrolyseanlage erzeugen, indem Wasser mittels Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff getrennt wird. Der Strom für diesen Prozess wiederum kann aus erneuerbaren Energien kommen. Dass mit diesem Konzept auch größere Gebäude mit Wärme versorgt werden können, zeigte der Netzbetreiber Netze BW im Rahmen eines Testprojektes in Öhringen.

Vorausgegangen war die Frage, ob bestehende Gasnetze zukünftig ausschließlich für Wasserstoff statt Erdgas genutzt werden könne, um Gebäude zu beheizen. „Voraussetzung ist nicht nur eine ausreichende H₂-Verfügbarkeit, auch das Gasnetz muss dafür geeignet sein“, meint Sebastian Klein, Ingenieur Intelligente Netze sowie Projektleiter des Testprojekts bei Netz BW, „Und es braucht Wärmeerzeuger, die sich direkt oder nach einer Umrüstung mit Wasserstoff betreiben lassen.“

Wasserstoff im Gasverteilernetz

Das Projekt NETZlabor H₂-100 Öhringen lief von Juni 2024 bis April 2025. Ziel war es, ein bestehendes Erdgasverteilnetz vollständig auf 100 Prozent Wasserstoff umzustellen und unter realen Bedingungen zu testen. Nach technischen Vorbereitungen, Netzspülungen und der schrittweisen Umstellung von Erdgas auf Wasserstoff wurde das abgegrenzte Netzgebiet in der Heizperiode 2024/2025 schließlich mehrere Monate ausschließlich mit Wasserstoff betrieben. Dabei sollte überprüft werden, ob sowohl die Netzinfrastruktur als auch die angeschlossene Gebäudetechnik dauerhaft sicher und zuverlässig funktionieren.

Für das Projekt wurde im angebundenen Verwaltungsgebäude der Brennwertkessel Logano plus SB625 von Buderus eingesetzt. Er ist mit einem Zweistoffbrenner mit zwei separaten Gasstrecken ausgestattet, wodurch er flexibel entweder mit Wasserstoff oder mit Erdgas betrieben werden kann. So kann eine hohe Versorgungssicherheit gewährleistet werden, etwa, wenn nicht ausreichend Wasserstoff durch den Elektrolyseur erzeugt werden kann. Der in Öhringen installierte Kessel hat eine Leistung von 240 kW, ist jedoch auch in Leistungsgrößen bis zu 640 kW erhältlich.

Ergebnisse der Testphase

Die Ergebnisse des Projekts haben die Erwartungen der Verantwortlichen rundum erfüllt: Im Projektzeitraum hat der Kessel ausschließlich mit Wasserstoff als Brennstoff das gesamte Verwaltungsgebäude zuverlässig mit Wärme für Heizung und Warmwasser versorgt. Das geschlossene Erdgasnetz ließ sich zudem sicher mit Wasserstoff nutzen. Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht zwar kein CO₂, es kann jedoch Stickoxid (NOₓ) entstehen, sobald Luft im Spiel ist und hohe Temperaturen erreicht werden. Deshalb enthält der eingesetzte Brennwertkessel serienmäßig eine Abgasrückführung, die die Stickoxidemission sowohl im Erdgas- als auch im Wasserstoffbetrieb auf ein Minimum reduziert. In beiden Betriebsmodi werden weniger als 56 Milligramm NOₓ pro kWh Wärme ausgestoßen, wodurch die Vorgabe der ErP-Richtlinie erfüllt ist.

Potenziale und Ausblick

In sonnen- und windreichen Regionen – etwa in Wüstengebieten oder an Küsten – können große Mengen grüner Strom erzeugt werden. Wasserstoff ermöglicht es, diese überschüssige Energie verlustarm zu speichern, flexibel zu transportieren und in andere Länder zu exportieren. „Die großflächige Beimischung von Wasserstoff im Erdgasnetz kann ein Baustein sein, um die Klimaschutzziele Deutschlands zu erfüllen“, erklärt Thomas Schreier, Senior Projektmanager bei Buderus. Kommunen können für den Betrieb mit hundert Prozent Wasserstoff geeignete Gasnetze als Wasserstoffnetzausbaugebiete im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung ausweisen. Aktuell gehen die Verantwortlichen bei Netz BW davon aus, dass in den 2030er-Jahren die sukzessive Umstellung auf hundert Prozent Wasserstoff in Baden-Württemberg beginnt.

Fachwissen zum Thema

Surftipps

• https://www.buderus.de/de/produkte/logano-plus-sb625-74374