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Klimaschutz im Wärmemarkt mit Wasserstoff und Biomethan

Die Modernisierung des Heizungsbestandes ist für die Energiewende von zentraler Bedeutung: Rund 53 Prozent des Energieverbrauchs in Deutschland entfallen auf den Wärmemarkt – etwa 11,8 Millionen Heizungsanlagen sind modernisierungsbedürftig. Die Beschaffenheit des Heizungsbestands ist daher ein zentraler Schlüssel für den Erfolg der Energiewende.

Wärmemarkt; © Foto: CC0-Lizenz

Mit klimafreundlichem Gas können die Klimaziele für den Wärmemarkt erreicht werden

Sparen mit modernen Heizungsanlagen

Das Durchschnittsalter der Heizungsanlagen in Deutschland beträgt 17,6 Jahre. 36 Prozent aller Heizungen wurden vor 1995 eingebaut und sind damit älter als zwanzig Jahre. Von den rund 20 Millionen installierten Anlagen weisen noch 70 Prozent Standardtechnologie auf. Nur 6,3 Millionen Heizkessel basieren auf moderner Technologie, darunter 4,2 Millionen Gas-Brennwertkessel. Weitere 8,9 Millionen Gas-Heizkessel können im Rahmen von Austauschprogrammen in der energetischen Modernisierung einfach umgestellt werden. Der Betrieb aller Heizungsanlagen in Deutschland verursacht aktuell rund 90 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. Dies entspricht 10 Prozent der gesamten CO2-Emissionen.

Diese Zahlen zeigen: Der zentrale Schlüssel zum Erreichen der Klimaschutz- und Energiewendeziele liegt in der Modernisierung des Heizungsbestandes und der zunehmenden Nutzung von klimafreundlichem Gas. Da bei der Verbrennung von Erdgas praktisch weder Feinstaub noch Ruß, und nur in sehr geringem Umfang Stickoxide anfallen, ist Gas im Gegensatz zu Öl oder Holzpellets für die Anwendung im urbanen Bereich sehr gut geeignet. Gasheizungen lassen sich außerdem bereits heute mit Solarthermie oder Biomethan kombinieren und tragen so zu einer zunehmenden Integration erneuerbarer Energien in den Wärmemarkt bei.

Es gilt Rahmenbedingungen zu schaffen, die eine Modernisierung der Heizungsanlagen sowie den Hochlauf klimafreundlicher Gase wie Wasserstoff und Biomethan fördern.

Was kostet Wasserstoff in Zukunft?

Laut Klimaschutzgesetz soll Deutschland bis zum Jahr 2045 treibhausgasneutral sein. Die Energieversorgung muss somit rasch und grundlegend umgestellt werden. Insbesondere die Wärmeversorgung von Gebäuden spielt dabei eine wichtige Rolle, denn aktuell entfällt laut Umweltbundesamt rund ein Fünftel des deutschen Endenergiebedarfs auf diesen Bereich. Deshalb hat der DVGW Berechnungen zu den künftigen Endkundenpreisen und Gesamtkosten verschiedener Wärmeversorgungslösungen in Auftrag gegeben. Diese zeigen, dass Gastechnologien in Kombination mit Wasserstoff eine gute Alternative sind, und das zu vergleichbaren Kosten.

Was kosten unterschiedliche Technologieoptionen über die gesamte Betriebszeit hinweg?
Bandbreiten möglicher Gesamtkosten für unterschiedliche Wärmeversorgungslösungen in jeweils einem Einfamilienhaus der Effizienzklassen B und D im Jahr 2045  (in Euro pro Jahr); in den Endsummen enthalten sind die Investitionen bzw. Anschaffungs- und Installationskosten für die entsprechende Technologie umgelegt auf eine gesamte Lebensdauer von 20 Jahren, jährliche Wartungskosten (120 Euro für Gastherme und 200 Euro für Wärmepumpe) und laufende Kosten für die verwendeten Energieträger.  © DVGW basierend auf Frontier Economics

Gesamtkosten für unterschiedliche Wärmeversorgungslösungen im Vergleich

Die Gesamtkosten einer Wärmeversorgung basierend auf Wasserstoff werden voraussichtlich innerhalb der kommenden zwei Jahrzehnte bzw. bis zum Jahr 2045 aufgrund sinkender Kosten für die Wasserstoff-Produktion, von Technologiesprüngen und Skaleneffekten fallen.

Die Gesamtkosten für eine mit Biomethan betriebene Gastherme könnte im Jahr 2035 für beide Gebäudetypen günstiger als die betrachteten Alternativen (Wärmepumpe und Wasserstoffgastherme) sein.

Im Vergleich zu einer Wärmepumpe schneiden gasbasierte Systeme je nach Gebäudetyp unterschiedlich ab: Bei der relativ hohen Effizienzklasse B werden die Gesamtkosten von Grüngasthermen auf Basis von Wasserstoff oder Biomethan voraussichtlich höher sein. Bei niedrigeren Effizienzklassen (D und darunter), was den Großteil des Gebäudebestands in Deutschland betrifft, ist das Bild dagegen umgekehrt. Die Kosten einer Kombination von Gastherme und klimafreundlichen Gasen könnten dann – vor allem langfristig bzw. im Jahr 2045 – günstiger ausfallen.

Wieviel könnte Wasserstoff in Zukunft kosten?
Bandbreiten möglicher Endkundenpreise für Wasserstoff und Biomethan; in den Kosten enthalten sind Produktionskosten des Energieträgers bzw. Importkosten sowie Schätzungen für die zukünftigen Netzentgelte (3 ct/kWh), Steuern und Abgaben (1,1 ct/kWh) und Vertriebskosten (0,5 ct/kWh). © DVGW basierend auf Frontier Economics

Mögliche Endkundenpreise für die neuen Gase Wasserstoff und Biomethan in der Wärmeversorgung in den Jahren 2035 und 2045

Die Endkundenpreise für klimaneutralen Wasserstoff in Deutschland liegen im Jahr 2035 voraussichtlich zwar noch über denen für Erdgas und Biomethan, könnten bis 2045 jedoch ein vergleichbares Niveau erreichen. Die Berechnungen ergaben, dass Haushalte in Deutschland im Jahr 2035 zwischen 12 und 17 Cent pro Kilowattstunde (ct/kWh) Wasserstoff bezahlen müssten. Der Preis für Erdgas läge hingegen zwischen 9 und 11 ct/kWh, und der für Biomethan bei etwa 10 bis 13 ct/kWh.

Im Jahr 2045 könnten die Preise auf ein Niveau von 11 bis 15 Cent pro Kilowattstunde (ct/kWh) fallen. Zum Vergleich: Auch wenn Erdgas gemäß dem Entwurf des Gebäudeenergiegesetzes dann nicht mehr eingesetzt werden darf, würden die hypothetischen Endkundenpreise, insbesondere aufgrund der zunehmenden CO2-Preise, auf 10 bis 12 ct/kWh ansteigen. Sowohl heimisch erzeugter als auch importierter Wasserstoff könnte damit auch im Wärmesektor eine wettbewerbsfähige Option darstellen.

 

 

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