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Für die Gebäudeheiztechnik der Zukunft stehen unter anderen zwei regenerative und somit nachhaltige Optionen zur Verfügung:
1. Der WASSERSTOFF-BRENNWERTKESSEL
Die Wasserstoff-Brennwertgaskessel basieren auf einem normalen atmosphärischen Erdgas-Brennwert-Kessel heutiger Bauart. Der Brennwert von Erdgas beträgt (8,8 – 10,4) kWh/Nm³ bei einem CH4 – Anteil von (82 – 93) %. Der Brennwert von gasförmigen Wasserstoff beträgt 3,54 kWh/Nm³. Der Wasserstoff-Brennwertgaskessel unterscheidet sich von dem vorgenannten Erdgaskessel durch die Einblasung des gasförmigen Wasserstoffs in die Saugrohre und die veränderte Verbrennungssteuerung. Ohne eine spezielle Abgasnachbehandlung des Wasserstoff-Brennwertgaskessel besteht die Umweltemission aus reinem Wasser und einen sehr geringen Anteil an Stickoxyden (da die Atemluft nicht zu 100% aus Sauerstoff besteht). Durch die starke Affinität des Wasserstoffs zum Sauerstoff unserer Atemluft kommt es zur 100% Oxidation zwischen dem Wasserstoff und dem Sauerstoff nach der bekannten Reaktionsgleichung: 2H2 + O2 = 2H2O Die komplette Neutralisationsanlage für den Betrieb eines Brennwerterdgaskessels entfällt beim Betrieb eines Wasserstoff-Brennwertkessels. Weiterhin entfällt auch der komplette säurebeständige Abgaskamin beim Betrieb eines Wasserstoff-Brennwertkessels. Weitere Details dürfen zurzeit noch nicht veröffentlicht werden. 2. Das BRENNSTOFFZELLEN-HEIZGERÄT Im Brennstoffzellenheizgerät (BZ-Heizgerät) erzeugt eine Brennstoffzelle Strom durch die Umkehrung der Elektrolyse. Dabei reagieren Wasserstoff und Luftsauerstoff zu Wasser unter Abgabe von elektrischer Energie und Wärme. Um von den Entwicklungen in Japan und den USA nicht überrollt zu werden und die seit Anfang der 90-er Jahre getätigten Investitionen in die Brennstoffzelle nicht zu gefährden, hat die Bundesregierung noch im letzten Jahr ein milliardenschweres Investitionsprogramm zur Weiterentwicklung und Markteinführung der Brennstoffzelle auf den Weg gebracht. Im Rahmen des so genannten NIP - Programms (Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie) stehen, verteilt auf zehn Jahre, rund 1,4 Milliarden Euro bereit, um die vorhandenen Entwicklungen zur Marktreife zu bringen. Auch die EU sowie die G8-Staaten wollen ähnliche Programme auflegen, damit diese Technologie schnellstmöglich zum Durchbruch kommt und das zusammen mit dem Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur. Deshalb sollen über 50% der Forschungsmittel dem Bereich Verkehr zufließen. Ganz konkret soll bei den BZ-Heizgeräten ein elektrische Wirkungsgrad von (30 bis 33)% bei einem Gesamtwirkungsgrad zwischen (84 und 90)% erreicht werden. Die Standfestigkeit der Stacks soll mindesten 25.000 Stunden betragen. Das Brennstoffzellen-Heizgerät hat noch einen Entwicklungsbedarf bis zur Massenfertigung. 3. WIE KOMMT DER WASSERSTOFF ZU DEN VERBRAUCHERN? Der benötigte Wasserstoff kann flüssig als Liquid Hydrogen – LH2 oder gasförmig als Compressed Gaseous Hydrogen – CGH2 von den Wasserstoff-Brennwert-Kesseln in Wärmeenergie umgewandelt werden. Wasserstoff ist bei Normalbedingungen ein Gas und die notwendige Infrastruktur, um dieses Gas an den Verbrauchs-Ort zu bringen, ähnelt der von Erdgas. Für den Transport können Pipelinenetze oder Lkw-Trailer verwendet werden. Für die stationäre _Verwendung, etwa in dem o.g. Wasserstoffkessel wäre ein Verteilsystem analog zum heutigen Erdgasnetz sinnvoll und technisch problemlos realisierbar. Unser Stadtgas, welches wir vor dem Erdgas L in unserem Gasnetz transportierten, hatte folgende Konstellation: 4. ERDGAS / WASSERSTOFF Wasserstoff ist kein Primärenergieträger wie Kohle, Erdöl oder Erdgas, die alle einem begrenzten Reservoir entnommen werden und dadurch eines Tages nicht mehr zur Verfügung stehen werden. Wasserstoff als Energieträger ist eher vergleichbar mit elektrischem Strom, der aus vielen unterschiedlichen Quellen erzeugt werden kann. Im Gegensatz zu elektrischem Strom ist Wasserstoff allerdings sehr gut speicherbar und lässt sich auch über längere Zeiträume „lagern“ und transportieren. Dadurch lässt sich die Erzeugung von der Verwendung von Energie entkoppeln und zwar zeitlich wie räumlich. 5. PERSPEKTIVEN Das „Problem“ der Wasserstoffkessel und Wasserstoffheizgeräte ist nicht die „Technische Konzeption“ sondern die Realisierung der „Wasserstoffinfrastruktur“ bzw. die ausreichende flächendeckende Versorgung mit Wasserstoff. Das „Problem“ der „Wasserstoffinfrastruktur“ ist die elektrolytische Herstellung von Wasserstoff mit ausreichenden regenerativen Primärenergieträgern wie Strom aus Sonne, Wind, Bioenergie, Wellenenergie, Wasserkraft und Erdwärme.
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