Wasserstoff-Heizung – System unserer Zukunft?

„Das Wasser ist die Kohle der Zukunft. […] Die so zerlegten Elemente des Wassers, Wasserstoff und Sauerstoff, werden auf unabsehbare Zeit hinaus die Energieversorgung der Erde sichern.“, schrieb der französische Autor Jules Verne bereits im Jahr 1870. Mit der Wasserstoff-Heizung kann den Brennstoff heute fast jeder im eigenen Haus verwenden. Wie das funktioniert und wo der Rohstoff außerdem eingesetzt werden kann, erklären wir im folgenden Beitrag.

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff ist ein chemisches Element, das neben dem Wasser ein Bestandteil fast jeder organischen Verbindung der Erde ist. So zählen zum Beispiel Erdgas oder Erdöl zu bedeutenden wasserstoffhaltigen Verbindungen. Setzt man die Grenzen etwas weiter, bestehen etwa 75 Prozent der Masse unseres Sonnensystems aus Wasserstoff. Im Gegensatz zur Erde kommt er da jedoch meist in atomarer und ungebundener Form vor.

Wasserstoff zum Heizen

Die chemische Energie im Wasserstoff kann anders als bei Gas oder Öl nicht über eine Verbrennung, sondern eine chemische Reaktion gewonnen werden. In einer sogenannten Brennstoffzelle wird der Wasserstoff dabei in Elektronen und Protonen geteilt. Bei dieser Brennstoffzelle handelt es sich um ein abgeschlossenes Bauteil, das aus zwei Elektroden und einer Membran besteht. Während die Elektronen über einen elektrischen Leiter zwischen den Elektroden wandern und Strom fließt, schlüpfen die Protonen durch die Membran und verbinden sich auf der anderen Seite mit Elektronen und Sauerstoff zu Wasser.

Neben dem Strom entsteht bei der Reaktion auch Wärme. Mit einer Wasserstoff-Heizung kann diese zum Beispiel zum Heizen von Gebäude oder für die Warmwasserbereitung genutzt werden. Wie das genau funktioniert, erklärt der Beitrag Brennstoffzelle.

Wasserstoff-Heizung – chemisches Element zur Verwendung in Heizung, Strom oder Mobilität

Woher kommt der Brennstoff für die Wasserstoff-Heizung?

Während es heute zwar einige Wasserstofftankstellen gibt, hat in Deutschland kaum einer einen Wasserstoff-Tank im eigenen Haus. Um den Stoff dennoch zum Heizen verwenden zu können, wird er in Brennstoffzellen-Heizgeräten zum Beispiel über einen Reformer aus Erdgas hergestellt. Dazu wird Erdgas mit heißem Wasserdampf versetzt. Neben dem Wasserstoff selbst entstehen dabei Kohlendioxid und Wasser.

Eine andere Möglichkeit, den Wasserstoff für die Heizung zu gewinnen, ist die Elektrolyse. Bei dem Prozess wird Wasser mit Strom in Wasserstoff und Sauerstoff getrennt. In speziellen Energiezellen funktioniert das sogar regenerativ. Denn dabei wird überschüssiger Strom, zum Beispiel aus einer Photovoltaikanlage, zur Wasserstoffproduktion genutzt. Der Vorteil: Im Gegensatz zum energieintensiven Reformer funktioniert das allein mit erneuerbaren Energien. Diese können in Form von Wasserstoff über lange Zeit – zum Beispiel vom Sommer bis in den Winter – gespeichert werden. Das schont fossile Ressourcen und senkt die Heizkosten.

Einsatzbereiche des Wasserstoffs

Neben der Wasserstoff-Heizung kann der natürlich vorkommende Rohstoff auch als Energiespeicher in der Stromversorgung oder als Kraftstoff für Elektrofahrzeuge verwendet werden. Vor allem im öffentlichen Personennahverkehr von Metropolen wie Berlin oder Hamburg konnten bis heute langjährige Erfahrungen mit dem Einsatz von Wasserstoff gemacht werden.

Ist Wasserstoff ein Rohstoff unserer Zukunft?

Ziel der Energiewende ist es, fossile Rohstoffe wie Kohle, Erdgas oder Öl durch erneuerbare Energieträger abzulösen. Da diese, z.B. in Form von Solarenergie, aber nur schwankend auftreten, sind effiziente Stromspeicher notwendig, um langfristig eine sichere und erneuerbare Energieversorgung zu gewährleisten. Wie Gas oder Öl kann Wasserstoff dabei nicht nur zum Heizen, sondern auch in der Stromversorgung und der Mobilität eingesetzt werden. Er kann in Industrie- und Hausanlagen hergestellt und theoretisch sogar über das vorhandene Gasnetz transportiert werden. Ob und wann die Potenziale des natürlich vorkommenden Rohstoffs voll ausgenutzt werden können, bleibt jedoch abzuwarten.

Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Wasserstoff ist ein natürlich vorkommender Rohstoff, der nicht nur in der Wasserstoff-Heizung, sondern auch in der öffentlichen Stromversorgung oder der Mobilität eingesetzt werden kann. Er könnte eine Schlüsselrolle in der Energiewende einnehmen und in Zukunft als Speicher regenerativer Energie für eine sichere und klimafreundliche Energieversorgung sorgen.

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