Wasserstoff als Gebäudeheizung, sinnvoll?

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#1

Fortsetzung der Diskussion von EU verzichtet auf die Verschärfung der Abgasnormen:

Es gibt verschiedene Arten, wie man Häuser heizen kann.
Man könnte eine Brennstoffzelle installieren oder eine Wasserstoff verbrennende Gasheizung nehmen. Für beide braucht es eine Wasserstoffleitung ins Haus, die es in absehbarer Zeit nicht geben wird. Man kann könnte sich eine Elektrolyseanlage installieren und mit dem Überschuss aus der PV, so es ihn denn gibt, H2 erzeugen. Dann braucht man aber ein relativ großes Gaslager, ob man das im Garten stehen haben möchte.
Warum nicht einfach eine Wärmepumpe installieren, dafür braucht es nur einen Stromanschluss.
Moderne Geräte können auch mit Heizkörpern betrieben werden ohne groß an Effizienz einzubüßen.

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#2

Nach meinem Verständnis kann die bestehende Gasleitung auch Wasserstoff transportieren.

Das treibt den Stromverbrauch im Winterhalbjahr auf neue Höhen. Dafür müsste dann irgendwoher natürlich auch EE zur Verfügung gestellt werden. Aktuell haben wir nicht genug.

#3

Ein Gastank im Garten ist nicht so unüblich.
Viele Gemeinden haben keine Gasleitung zu jedem Grundstück. Wenn man eine Gasheizung betreiben will, wird dafür ein Gastank in der Erde vergraben.
Dieser wird dann 1-2 mal im Jahr mit Gas betankt.

Ob man diesen nun mit „normalen“ Gas oder Wasserstoff befüllt sollte egal sein.

Eine PV Überschusseinspeisung durch Elektrolyse klingt zwar interessant, aber hier stellt sich mir eher die Frage nach der Sicherheit (Knallgas) bzw. Ob sich eine Entsprechende Anlage überhaupt lohnt.

Der große Vorteil wäre natürlich, dass man im Sommer wo es genug Sonne gibt den Wasserstoff erzeugen kann. Im Tank lässt er sich ja gut speichern, so dass man ihn im Winter gut nutzen kann.

Reine Stromspeicher zahlen sich ja hierfür leider nicht aus.

#4

Da muss ich dich korrigieren. Gas kommt als LNG, ist also flüssig im Tank. Und zwar eine ganze Menge davon. Wasserstoff lässt sich nicht verflüssigen. Und im privaten Tank geht das aus Sicherheitsgründen auf keinen Fall.

Was aber geht, ist die Zuleitung über das Gasnetz. Da muss nichts geändert werden und der Brenner verfeuert dann statt Erdgas einfach nur Wasserstoff.

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#5

True that, ich bin auch eher vom groben Konzept ausgehangen. Das hierfür ein passender Tank sein muss, sollte klar sein.

#6

Wasserstoff ist ein extrem flüchtiges Gas. Man mischt es mit Erdgas, wobei dabei (mein ich) Methan entsteht. Das wird dann ins Gasnetz eingespeist. Wenn man das aber verbrennt entsteht natürlich wieder CO2.

Um das Klimaneutral hinzubekommen gibt es wieder verfahren um aus Methan wieder Wasserstoff zu gewinnen. Aber naja so effizient ist das nicht.

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#7

Nein, da entsteht kein Methan. Erdgas selbst ist Methan. Wasserstoff reagiert nicht mit Methan.

Der Einsatz sollte idealerweise komplett sein und Erdgas in der Leitung vollständig ersetzen. Dann wird nur Wasserstoff verbrannt und es entsteht Wasser als Verbrennungsprodukt. Ob das Gasnetz für reinen Wasserstoff geeignet ist, kann vielleicht ein Ingenieur im Forum besser bewerten.

#8

Ganz kurz und im Telegrammstil: Wasserstoff funktioniert im Gasnetz nach heutigem Stand der Technik nur bis 19% vol. als Zusatz zum Erdgas. Für H2 komplett müssten die Leitungen ausgekleidet werden. Auch speichern ist verlustbehaftet, da das winzig kleine Molekül sogar durch Stahltanks diffundiert.
Man kann sich eine Wasserstoff-Heizanlage inzwischen für den Hausgebrauch kaufen, kostet aber 100T€ und besteht im wesentlichen aus jeder Menge Solarzellen, damit möglichst viel Strom direkt verwendet werden kann und nur minimale H2-Mengen gespeichert werden müssen. Daraus wird dann ein einer Brennstoffzelle bei Bedarf wieder Strom und Wärme.
Eigentlich sinnvoll ist es nur, Wasserstoff in Großanlagen mit Strom zu erzeugen und in wirklichen Dunkelflautezeiten in Gaskraftwerken wieder zu verstromen, um mit diesem Strom dann Wärmepumpen zu betreiben.

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#9

Zugegeben was genau entsteht weiß ich nicht mehr. Bin kein Chemiker, aber es ist definitiv ein Kohlenwasserstoff und kein reiner Wasserstoff.

#10

Rein chemisch gesehen kann man aus dem Wasserstoff in Verbindung mit aus der Luft extrahiertem CO2 auch Methan (CH4) zusammenbauten, aber mit jedem Umwandlungsschritt wird der Energieverlust größer.

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#11

Die europäischen Erdgasnetze sind fast vollständig für sofortigen Einsatz von Wasserstoff geeignet. Wasserstoff: Speicherung und Transport - Zukunft Gas

Derzeit darf H2 nur in begrenztem Volumen zugemischt werden. Technisch kann aber auch reiner Wasserstoff eingespeist werden.

#12

Wen das Thema wirklich interessiert, sollte ins Haustechnikdialogforum wechseln, da schlagen sich alle, die zu dem Thema was zu sagen haben seit 10000(!) Seiten (nicht Posts!) schon Jahrelang die verschiedenen Argumente um die Ohren.

#13

Dann lassen wir das hier wohl besser. :upside_down_face:

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#14

oh god no - here we go again…
:man_facepalming:

dann lass mich dir auf die Sprünge helfen: Wasserstoff ist DEUTLICH anders, als Erdgas. Es ist nicht nur ERHEBLICH weniger dicht, es diffundiert auch sehr gern durch ALLES hindurch.
Ja, man kann es dem NORMALEN Erdgas beimischen, aber um es ALLEINIG herumzuleiten, brauchst du entsprechend geeignete Leitungen. Sonst kommt am Ende nämlich nur noch ein Bruchteil dessen an, was du vorne eingespeist hast.

eine Wärmepumpe zieht aber erstens nicht auf Dauer und zweitens nicht so viel, wie man denken könnte. Rechne mit rund 10-15 Kilowattstunden PRO TAG, wenn das Ding läuft. Und das Beste: Mit PV-Modulen kann man diesen Bedarf sogar an den meisten Tagen sehr gut ausgleichen. Alternativ auch mit Batteriespeichern, die die Verbräuche glätten. Geht wunderbar.

Gleichzeitig - der Wasserstoff wächst auch nicht auf Bäumen und muss ERHEBLICH energieintensiver hergestellt werden. Wie hoch die Verluste sind, hab ich an anderer Stelle schon ausgerechnet und dargelegt. Und auch, wie WINZIG der Wirkungsgrad da wohl wäre.

Klar - wieviel darfs denn sein? Und bei welchem Druck, welcher Temperatur?

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ich rechne dir mal gerade die Mengen in Kilo aus, nur damit wir den Energiegehalt runterrechnen können:
210kg, 420kg, 799kg, 1261kg, 3364kg und 5466kg. Ein Nexo hat einen 6,33 Kilo-Wasserstofftank und kommt damit rund 500 Kilometer weit. Da er auch rein elektrisch fährt und dem Model 3 ähnlich ist, entspricht der Energiegehalt also rund 75 Kilowattstunden.

Mit diesen Tanks hast du dann also einen Energiegehalt von 2500, 5000, 9600, 15.000, 40.000 oder 65.000 Kilowattstunden - unter der Annahme, dass du diese Energie innerhalb einer Woche verbrauchst - denn obwohl die Tanks entsprechend verstärkt sind (der kleinste kostet btw. rund 50.000 Euro, beim größten sind wir im Millionenbereich btw.), diffundiert pro Woche rund 1% der Füllmenge an Wasserstoff durch die Außenwand. Mit „lange lagern“ ist da also nix.

Und wenn du meinst, das mit einem „normalen“ Gastank zu machen - ersetze die 1% gegen eine 10% oder mehr. Vorausgesetzt der Tank hält ÜBERHAUPT den Wasserstoff…

Veresterungsprozess, jepp. Gibt dafür auch schon Anlagen.

ich machs einfach mal ganz kurz: Es ist eine blöde Idee. Eine RICHTIG blöde :slight_smile:

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#15

Danke schön. Du sprichst mit einem promovierten Chemiker, der im Gegensatz zu den Wikiipedia-Experten durchaus weiß wovon er redet.

Ich bin hier jetzt raus.

P.S. ich habe oben übrigens eine Quelle für meine Aussagen, die du vielleicht lesen solltest.

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#17

Wir haben erst Recht nicht genügend EE um Wasserstoff zum Verbrennen zu produzieren.
Zu den Leitungen, meines Wissens können die aktuellen Gasleitungen max. 2% H2 Bemischung vertragen. Und das hilft nix.

#18

Das mit den Leitungen ist nicht korrekt, wird hier aber gerne wiederholt, weil es ins grüne Weltbild passt.

Solange tagsüber Strompreise im 15min-Handel z. T. ins Negative fallen, weil nicht genügend abgenommen werden kann, haben wir zu diesem Zeitpunkt definitiv zuviel EE. Es werden immer wieder Gesamtbedarfe über einen längeren Zeitraum betrachtet. Stromnetze müssen aber die Spitzenbelastung in beide Richtungen aushalten. Nachts ist es genau umgekehrt, Dann haben wir naturgemäß zuwenig EE und müssen die Differenz mit konventionellen Quellen ausgleichen.

Und bitte nicht mit der aktuellen Gas/Stromkrise argumenteiren, denn diese ist vorübergehender Natur. Netzausbau hat andere Halbwertszeiten.

#19

Nein, haben wir nicht, weil im Schnitt 50% des Stroms immer noch fossil erzeugt werden und die die im Zweifel die Leitungen verstopfen.

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#20

Liest du denn nicht was ich schreibe? Im Schnitt ist für das Netz nicht entscheidend, sondern welche Leistung im Spitzenmoment abgerufen werden muss und wieviel EE im Produktionsmaximum zur Verfügung steht. Wenn es sonnig ist und der Wind weht, haben wir in diesem Moment viel zuviel EE, die nicht abgenommen werden kann und teilweise an Nachbarländer nicht nur gratis sondern mit eigener Zahlung abgegeben werden muss. Das sind dann die negativen Preise.

Diese Mehrenergie könnte dann zur Elektrolyse genutzt und in H2 verwandelt werden.

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#21

Wenn Du mal schaust, wie viel EE abgeriegelt wird. Es sind 1% der Erzeugungsleistung. Und das nicht nur zeitlich sondern auch räumlich sehr uneinheitlich. Für eine Elektrolyseanlage braucht es, damit es sich lohnt, 2000 Vollzeitstunden. Also entweder eigene Anlagen bauen oder Graustrom nehmen…
Und wenn Du bei Electricity Maps | Live 24/7 CO₂ emissions of electricity consumption schaust, dann wirst Du feststellen, dass überwiegend dreckiger Strom exportiert wird, die EE wird direkt verbraucht.

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