Wasserstoff in der Haustechnik? Technisch geht‘s.

Mittwoch, 05.06.2024

Das vorhandene Gas-Versorgungsnetz ist wesentlich aus Kupfer-Rohrleitungen aufgebaut.

Das Bild zeigt ein Schild auf dem Wasserstoff steht. — Quelle: Eckhard Martin
Ist das die Zukunft der leitungsgebundenen Energieversorgung? Wasserstoff statt L- oder H-Gas, in nahezu  jedes Haus, weil das Rohrnetz dafür schon geeignet ist?

Für die Versorgungssicherheit von Morgen kann das noch entscheidend sein, wenn durch diese Rohre statt L- oder H-Gas „grüner“ Wasserstoff (H₂) zu den Verbrauchern transportiert werden muss. Technisch geht das schon heute, bestätigt eine Studie des Kupferverbandes.

Wer (immer noch) daran glaubt, dass die nahe Zukunft der Energieversorgung rein elektrisch ist, ist – euphemistisch gesprochen – ein Optimist. Oder: Der / die / das glaubt auch daran, dass Zitronenfalter Zitronen falten. Denn ja, es stimmt: In 2023 hat zwar der Anteil Erneuerbarer Energien am Stromverbrauch tatsächlich die 50-Prozent-Marke übertroffen. Aber das lag erstens daran, „weil der gesamte Strombedarf im Jahr 2023 nochmals zurückging“ (Zitat Umweltbundesamt). Zum anderen haben die Erneuerbaren am Primärenergieverbrauch in Deutschland (11,75 Petajoule; Quelle: Umweltbundesamt, 11.23) generell nur einen Anteil von etwa 17,6 Prozent – so dass bei wohlwollend kompletter Zuordnung dieses Blocks zur Elektrizität der „grüne“ Anteil am Gesamtenergiebedarf ganz schnell in den einstelligen Prozentbereich absackt. Und jetzt lassen wir mal außen vor, dass da auch noch Biomasse mitgezählt ist, zum Beispiel... Also: Es wird noch eine ganze Weile dabei bleiben, dass wir neben den auf, besser in schmalem Draht wandernden Elektronen weiterhin alternative Energieträger brauchen – für die es idealerweise schon eine Infrastruktur geben sollte. Denn selbiges wäre auch für die Umwelt von Vorteil; so gesamtbilanzierend gesehen.

Womit wir beim Wasserstoff (H₂) im Allgemeinen und beim grünen oder orangenen oder pinken als solchem wären, der CO₂-frei, zumindest äußerst CO₂-arm aus in dieser Reihenfolge Photovoltaik oder Wind- oder Wasserkraft oder Atomstrom hergestellt wird. Aber warum überhaupt Wasserstoff? Vor allem, weil das Gas mit 33,33 kWh/kg auf die Masse bezogen die höchste Energiedichte von allen Brennstoffen hat. Es ist also ein sehr guter Energiespeicher. Herstellen, wenn volatile grüne Energie im Überfluss da ist, bunkern und verbrauchen, wenn´s nötig ist – so sieht das dann nachhaltig in der Praxis aus. Vor allem, wenn das vorhandene Gasnetz genützt werden könnte, den Brennstoff zu verteilen. So bliebe alles beim Alten, bei 59.500 Kilometer bestehendem Fern- und Verteilnetz quer durch die gesamte Republik bis in fast jedes Gebäude hinein. Nur das L- oder H-Gas würde durch ein „H“ mit tiefgestellter „2“ ersetzt – wenn es denn technisch tatsächlich ginge... Und genau mit dieser Frage hat sich jetzt der Kupferverband auseinandergesetzt. Der hat naheliegenderweise ein originäres Interesse an dem Thema, schließlich sind auf der „letzten Meile“ viele, viele Hausverteilungen und Geräteanschlüsse aus entsprechenden Rohren aufgebaut. Und nachdem Gerätehersteller wie die Granden der Heiztechnik ihre „zumindest H₂-ready“ am Start haben, sollte die Umstellung an der leitungsgebundenen Zuführung der Energie doch nicht scheitern ...

Um das Ergebnis der aktuellen Studie vorweg zu nehmen: Ja, das vorhandene Gasnetz eignet sich für die Verteilung von Wasserstoff. Es funktioniert sogar erstaunlich gut, auch außerhalb der Test- und Versuchsanlagen.

Denn um den Einfluss von Wasserstoff auf Kupferwerkstoffe zu untersuchen, wurde speziell für Kupferlegierungen ein umfangreiches Testprogramm für unterschiedliche Kupferlegierungen an der Ruhr-Universität Bochum, Lehrgebiet Werkstoffprüfung, durchführt – und die kamen zu dem Ergebnis, dass „Kupferwerkstoffe als Konstruktionswerkstoffe mit hoher Festigkeit sowie als Funktionswerkstoffe mit den kupferspezifischen Eigenschaften der hohen Korrosionsbeständigkeit, hohen Leitfähigkeit, Nichtmagnetisierbarkeit etc. für H₂-Anwendungen genutzt werden“ können, so Jens Jürgensen vom Ruhr-Universität-Institut. Denn ausscheidungshärtende Kupferlegierungen erreichten Festigkeiten, die mit hochfesten Stählen vergleichbar seien, aber so gut wie keine Versprödungseffekte bei H₂-Exposition zeigten. „Insbesondere in der Hausinstallation ist damit ein absolut zuverlässiger Nachweis für eine problemlose Einsatzbarkeit von Kupferlegierungen gegeben,“ fasst Roland Müller, Vorsitzender der Gütegemeinschaft Kupferrohr, das Ergebnis zusammen.