Heizen mit Gas – grünen Wasserstoff – Fernwärme – Wärmepumpe

Heizen mit Wasserstoff anstatt mit Gas?

Ist das wirklich eine Alternative zu Wärmepumpen?

Gas wird langfristig keine Heizmethode mehr sein, denn durch Gas entsteht auch CO2. Auch das verflüssigte Erdgas – LNG – wird nur als Übergangslösung genutzt werden.

Darüber hinaus muss Gas – egal von wo es kommt – aus der Erde nach oben gefördert werden und wird wann oben erhitzt und geht dann in die Umwelt.

Interessant ist, wie viel CO2 die einzelnen Heizarten produzieren

CO2-Ausstoß nach Heizsystem in Deutschland (in Kilogramm CO2-Äquivalent pro 8 MWh)

Braunkohle: 6.928

Heizöl Brennwert: 2.792

Flüssiges Brenngas: 2.408

Erdgas Brennwert: 2.392

Fernwärme: 2.160

Wärmepumpe: 600

Pellets: 424

Fernwärme Biomasse: 328

Scheitholz: 23

Allerdings können alte Ölheizungen noch viel größere Mengen an CO2 verursachen.

Eine 20 Jahre alte Ölheizung mit rund 20.000 kWh Heizleistung (pro Jahr) setzt etwa 5,3 Tonnen CO2 frei – eine Wärmepumpe mit vergleichbarer Leistung ist aber unter Umständen sogar komplett emissionsfrei.

Grund: Alte Ölheizungen oder Gasheizungen sind keine Heizungen mit Brennwert.

Wie funktionieren Brennwertheizungen?

Ein Brennwertkessel ist ein Heizkessel für Warmwasserheizungen, der den Energieinhalt des eingesetzten Brennstoffes nahezu vollständig nutzt. Mit Brennwertkesseln wird das Abgas weitestgehend abgekühlt und dadurch auch die Kondensationsenthalpie des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes zur Wärmebereitstellung genutzt.

Gas-Brennwertheizungen funktionieren nach dem Prinzip der Brennwerttechnik und arbeiten deutlich effizienter als klassische Gas-Heizkessel. Ähnlich wie im Heizkessel wird auch im Brennwertkessel der Energieträger (Erdgas oder Flüssiggas) verbrannt, um mit der dabei freigesetzten Wärme das Heizungswasser zu erhitzen.

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Was ist LNG?

LNG (Liquified Natural Gas ) ist hochreines Erdgas mit einem durchschnittlichen Brennwert von 11,6 kWh/m3. Mit rund 98 Prozent ist der Methangehalt überdurchschnittlich hoch. Das Flüssigerdgas bietet sämtliche Vorteile von gasförmigen Erdgas und kann als Heizenergie, zur Stromerzeugung oder als reichweitenstarker Kraftstoff verwendet werden.

Der Vorteil gegenüber gasförmigem Erdgas: LNG ist etwa um den Faktor 600 stärker verdichtet. Das macht den Transport in speziellen Tankschiffen ökonomisch attraktiv. Am Import-Terminal wird die Flüssigkeit wieder in einen gasförmigen Zustand versetzt (im Expertenjargon: regasifiziert) – und in das Gasnetz eingespeist.

Letztendlich wird Gas nur für den Transport in Flüssiggas komprimiert und nach dem Transport wieder in Gas umgewandelt.

Nachteile von LNG Gas

• Herstellung von LNG Gas ist energieaufwendig.

• Lagerung und Transport mit Schiffen oder Lastkraftwagen erfordert höchste Sicherheitsanforderungen.

• von der Förderung bis zum Einsatz entweicht 0,5 bis 5 % des Methans (Methanschlupf)

Ist LNG klima- und umweltfreundlich? Gas ist als fossiler Brennstoff, bei dessen Verbrennung CO2 freigesetzt wird, nie klimafreundlich. Bei LNG kommt hinzu, dass der Prozess der Verflüssigung, die Kühlung beim Transport, der Transport selbst und die Regasifizierung am Import-Terminal sehr energieaufwändig sind.

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Bei Gas und auch bei Wasserstoff müssen entsprechende Leitungssysteme aufgebaut und gepflegt werden. Besonders zu betonen ist, dass das Leitungssystem in Deutschland teilweise alt ist und erneuert werden muss.

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Was ist grüner Wasserstoff? Welche Vorteile und Nachteile hat Wasserstoff?

Der Begriff grüner Wasserstoff bezeichnet mittels Elektrolyseur gewonnenen Wasserstoff, bei dem der Energiebedarf für die Elektrolyse aus erneuerbaren Energien wie z. B. Windenergie oder Sonnenenergie gedeckt wurde. Als Rohstoff dient dabei Wasser. deshalb CO2-frei.

Grauer Wasserstoff wird mittels Dampfreformierung meist aus fossilem Erdgas hergestellt.

Die Herstellung des #grünen #Wasserstoffs wird also mit Hilfe von Strom hergestellt. Für die Produktion #Strom wird Photovoltaik oder Windenergie genutzt.

Grünen Wasserstoff in Deutschland zu erzeugen würde aufgrund der Kosten (Personal- und Sachkosten, sowie der Stromgewinnungskosten) teuer sein.

Neben den Personalkosten ist sich ein besonderes Problem, dass wir in Deutschland zu wenig Arbeitskräfte haben.

Für die Stromgewinnung wird Sonnenenergie in großem Ausmaß benötigt.

Deutschland kann grünen Wasserstoff nicht in der benötigten Menge herstellen, dazu fehlt es an genügend Strom aus regenerativen Energien.

So scheint die Sonne in Deutschland im Durchschnitt ca. 1.400 bis 2.000 pro Jahr.

Zum Vergleich

⁃ Dubai bis zu 3.600 Stunden

⁃ Kenia: bis zu 3.100 Stunden

⁃ Nigeria: bis zu 3.100 Stunden

⁃ Namibia: bis zu 3.800 Stunden

Allein die etwa doppelte Anzahl von Sonnenstunden sorgen für eine bessere Ausbeute der Sonnenenergie.

Während in Deutschland zwischen Mitte/Ende Oktober bis Ende Februar die Sonnenenergie zu gering ist, sind in anderen Regionen diese Einschränkungen nicht vorhanden.

Der günstigeren Stromgewinnung für die Herstellung des grünen Wasserstoffs steht der Transport nach Deutschland gegenüber.

Die Transportkosten sind im Vergleich zu den geringeren Herstellungskosten zu vernachlässigen.

Und es gibt noch einen besonderen Effekt.

Durch die Produktion von Wasserstoff würde die Wirtschaftskraft in diesen Regionen gestärkt werden. Dies hat ggf. positive Effekte auf weniger Flüchtlinge nach Europa und auch auf die Anzahl von Kindergeburten.

Je besser die Wirtschaftsleistung, desto weniger Kinder sind vorhanden. Diese These ist bereits in anderen Ländern nachgewiesen.

Wozu kann man grünen Wasserstoff verwenden?

Grüner Wasserstoff kann

⁃ – als Kraftstoff im Verkehr eingesetzt werden – insbesondere dort, wo eine Elektrifizierung nicht sinnvoll oder möglich ist.

⁃ – Zusammen mit CO2 lässt er sich zudem in andere klimafreundliche Kraftstoffe umwandeln, die LKWs, Schiffe und Flugzeuge antreiben.

⁃ – Grüner Wasserstoff kann aber auch als Energiespeicher genutzt werden und in Deutschland wieder zu Strom umgewandelt werden.

⁃ – Verwendet man den grünen Wasserstoff, kann wie bei einer Wärmepumpe äusserst klimafreundlich und nachhaltig geheizt werden.

Kann grüner Wasserstoff Gas ersetzen?

Er wird dort benötigt, wo die direkte Nutzung von erneuerbarem Strom nicht ausreicht, wie beispielsweise im Schwerlastverkehr oder in der Metallindustrie. Hier kann grüner Wasserstoff für energieintensive Prozesse und Transportdienstleistungen genutzt werden und so fossile Brennstoffe, insbesondere Erdgas, ersetzen.

Achtung: Nicht alle Gas-Brennwert-Kessel lassen sich auf Wasserstoff als Energieträger umstellen. Wenn Sie zukünftig Ihre Gasheizung mit Wasserstoff betreiben möchten, benötigen Sie dafür ein entsprechendes Modell, das „H2 ready“ zertifiziert ist.

Ist grüner Wasserstoff eine Alternative zu einer Wärmepumpe?

In fast allen Fällen ist die Wärmepumpe mittel- und langfristig der klare Gewinner.

Für Gas- und auch Wasserstoffenergie sind Leitungen notwendig. Auch diese Leitungen müssen entweder erst gelegt oder erneuert werden.

Gasleitungen haben eine durchschnittliche Lebenserwartung von etwa 35-45 Jahren.

Dass viele Gasleitungen überaltert sind, ist kein Geheimnis.

Insofern besteht ein hoher Sanierungsaufwand.

Auch wenn die Fernwärme in vielen Kommunen nun forciert wird, bedeutet dies extreme Verlegungskosten, die bei Wärmepumpen nicht oder nur in geringem Umfang vorhanden sind.

In vielen Fällen wird die Wärmepumpe auch aufgrund der Kosten günstiger sein. Boden- oder Luftwärme gibt es kostenfrei und muss nicht eingekauft werden.

Der Strom wird in den kommenden Jahren überwiegend aus Wind- und Sonnenenergie, sowie Biogas gewonnen und dadurch auch günstiger werden.