02.03.2023

Studie: Grüner Wasserstoff zum Heizen ist dreimal so teuer wie Wärmepumpen

Eine kürzlich erschienene Studie von Forschern der ETH Zürich zeigt: Für die Energiewende im Wärmesektor sind vor allem Wärmepumpen geeignet. Grüner Wasserstoff sei zu teuer, und blauer sei nicht mit den Klimazielen vereinbar.
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Frau sitzt mit Decke auf Couch
(c) Adobestock/Prostock-studio

Es war im Jahre 1766, als der englische Wissenschaftler Henry Cavendish mit Metallen und Säuren experimentierte und dabei beobachtete, dass ein Gas entsteht. Dieses bezeichnete er damals als “brennbare Luft”, da Wasserstoff in Kombination mit Sauerstoff oder Luft leicht entflammbar ist. Schon Jahre davor experimentierten Wissenschaftler mit Wasserstoff. Doch Cavendish soll der erste gewesen sein, der Wasserstoff als eigenständiges Element anerkannte. Es gibt kein Element, das häufiger auf der Erde und im Universum vorkommt.

Vor allem in Bezug auf die Energiewende werden besonders viele Hoffnungen auf Wasserstoff gesetzt. Im Vereinigten Königreich ist beispielsweise ein Dorf geplant, das nur mit Hilfe von Wasserstoff beheizt werden soll. Wissenschaftler der ETH Zürich haben nun in einer kürzlich erschienenen Studie untersucht, welche Rolle Wasserstoff im Wärmesektor spielen kann und ob es Sinn macht, mit dem unsichtbaren Gas in Europa und Großbritannien zu heizen.

Heizen in Europa

Bisher werden europäische Gebäude vor allem mit fossilen Energieträgern wie Erdgas beheizt. Dadurch entstehen circa 13 Prozent der Gesamtemissionen der EU und des Vereinigten Königreiches. Um bereits gesetzte Klimaziele auf europäischer und nationaler Ebene zu erreichen, braucht es aber eine Abkehr von fossilen Energieträgern. Mit dem Erneuerbaren-Wärme-Gesetz hat die österreichische Regierung beispielsweise beschlossen, dass alle Gasheizungen bis 2040 durch ein “modernes, erneuerbares Heizsystem ersetzt oder mit erneuerbarem Gas” betrieben werden müssen.

Wenn von erneuerbarem Gas gesprochen wird, ist meist die Rede von Biogas, Biomethan oder synthetischen Gasen, wie Wasserstoff oder synthetischem Methan. Wie umweltfreundlich Wasserstoff ist, hängt aber vor allem von der Produktionsmethode ab. So gibt es beispielsweise grünen, blauen, grauen, pinken oder türkisen Wasserstoff. In der erwähnten Studie wurden vor allem die Systemkosten von grünem und blauem Wasserstoff untersucht.

Der Unterschied zwischen grünem und blauem Wasserstoff

Grüner Wasserstoff wird hergestellt, indem Wasser in seine Bestandteile zerlegt wird. Dafür braucht es Energie. Bei grünem Wasserstoff stammt diese aus erneuerbaren Quellen, wie Sonnen- oder Windenergie und ist somit emissionsarm. Laut IEA werden derzeit rund 0,04 Prozent des weltweit produzierten Wasserstoffs aus Erneuerbaren produziert.

Blauer Wasserstoff wird meist mithilfe von fossilem Erdgas hergestellt. Das dabei entstehende CO2 wird teilweise im Erdboden gespeichert. Die Methode birgt aber das Risiko weiterer Emissionen, die beispielsweise aufgrund von Methan Lecks entstehen und da es technisch nicht möglich ist 100 Prozent des CO2 im Erdboden zu speichern.

Wärmepumpen und Wasserstoff im Vergleich

Wie können Gebäude in Europa im Jahr 2040 möglichst kostengünstig und umweltfreundlich beheizt werden? Dieser Frage gingen die Forscher der ETH Zürich nach und haben dafür 13 verschiedene Szenarien für die Verringerung der Emissionen der Wärmeversorgung modelliert und miteinander verglichen. Die Szenarien umfassen beispielsweise eines, bei dem die gesamte Gebäudewärme zu 100 Prozent aus grünem Wasserstoff stammt und ein anderes mit 100 Prozent blauem Wasserstoff.

Im Fokus standen die 27 EU-Mitgliedsstaaten und das Vereinigte Königreich, sowie kohlenstoffarme Heiztechnologien, insbesondere Wärmepumpen und Wasserstoff. Die Autoren der Studie, die im “Energy Conversion and Management” Journal veröffentlicht wurde, entnahmen die erwartbaren Kosten aus Projektionen für das Jahr 2040. Die in dieser Studie vorgestellten Szenarien sollen politische Entscheidungsträger:innen bei der Entscheidung unterstützen, welche Wege im Rahmen der Energiewende am sinnvollsten sind und weiter erforscht werden sollten.

Wärmepumpen schnitten ökonomisch und ökologisch am besten ab

Im Bereich des Heizens sind elektrische Wärmepumpen in Europa bis zu dreimal günstiger, wenn man sie mit einem Szenario vergleicht, bei dem 100 Prozent grüner Wasserstoff zum Heizen genutzt wird. Dieses Szenario würde auch die planetaren Grenzen überschreiten. Das sei auf die Umweltauswirkungen zurückzuführen, die mit dem Bau der notwendigen Infrastruktur für zusätzliche erneuerbare Energieträger einhergehen. Für die Herstellung von grünem Wasserstoff brauche man laut International Energy Agency (IEA) fünf bis sechsmal mehr Wind- und Solarkapazität als für die Bereitstellung der gleichen Wärme durch Wärmepumpen.

Laut den Forschern seien alle Szenarien, einschließlich jenem, das sich zu 100 Prozent auf das Heizen mit elektrischen Wärmepumpen fokussiert, ökonomisch teurer als das jetzige auf fossilen Brennstoffen basierende System. Allerdings wurde mit Gaspreisen vor der Energiekrise gerechnet. Da ein wesentliches Ziel ist, Emissionen zu verringern, schlussfolgern die Autoren, dass sich die Energiepolitik auf die Subventionierung von Wärmepumpen fokussieren sollte. Auch die IEA schlussfolgerte im Vorjahr, dass Wärmepumpen die zentrale Technologie sind, um möglichst kohlenstoffarm zu heizen.

Blauer Wasserstoff wäre nur für einen kleinen Teil der Gebäude eine relativ kostengünstige Option zum Heizen, aber nur, wenn die Gaspreise auf Vorkrisenniveau wären. Die globale Energiekrise macht blauen Wasserstoff also weniger wettbewerbsfähig und es sei damit zu rechnen, dass die Gaspreise in naher Zukunft hoch und volatil bleiben werden. Entscheidend sei laut den Autoren auch, dass die Treibhausgasemissionen, die bei der Produktion von blauem Wasserstoff entstehen, “weit davon entfernt” sind, nachhaltig zu sein.

Wasserstoff ist wichtig, aber kein Allheilmittel

Die Ergebnisse dieser Studie stünden laut den Autoren auch mit bisherigen Studien in Einklang. So kam eine Analyse, bei der 32 unabhängige Studien verglichen wurden, zu folgendem Ergebnis: Wasserstoff zum Heizen von Haushalten sei weniger wirtschaftlich, weniger effizient, Ressourcen intensiver und mit größeren Umweltauswirkungen verbunden als Alternativen, wie zum Beispiel Wärmepumpen oder Fernwärmesysteme.

Laut den Forschern könne Wasserstoff in manchen Fällen dennoch zum Heizen genutzt werden, da der Kampf gegen die Klimakrise eine Reihe von Technologien erfordert. Die Erkenntnisse dieser Arbeit würden aber darauf hindeuten, dass Wärmepumpen und Strom aus erneuerbaren Energien in den meisten Fällen Vorrang vor wasserstoffbasierten Heizsystemen haben sollten. Expert:innen kommen in anderen Studien zu dem Ergebnis, dass die aus Wasserstoff gewonnenen Wärme nur einer Nischen-Rolle zuzuweisen sei.

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Laura Raggl | (c) Wirtschaftsagentur Wien / Karin Hackl

Die Vorbereitungen für Österreichs größtes Startup Festival laufen bereits auf Hochtouren. Zum mittlerweile vierten Mal wird die ViennaUP vom 3. bis 9. Juni in Wien über die Bühne gehen. Auch in diesem Jahr tragen über 35 Partnerorganisationen aus der lokalen und internationalen Startup-Community das dezentrale Startup-Festival.

Das Programm bietet über 50 Veranstaltungen, die an bekannten Orten in der ganzen Stadt stattfinden werden – angefangen von Co-Working-Spaces über Konferenzsäle bis hin zur weltbekannten Hofburg. Neben Gründer:innen, Technikbegeisterten und Vertreter:innen aus der Kreativ-Szene sind auch in diesem Jahr wieder Investor:innen aus dem In- und Ausland mit am Start.

Laura Raggl gibt Tipps für Gründer:innen

Unter den Investor:innen ist auch Laura Raggl, die mit ihrer 2022 gestarteten Angel-Investoren-Gruppe ROI Ventures aktuell über 18 Startup-Beteiligungen hält. Dazu zählen bekannte Startups wie Magic.dev, das erst im Feber den Abschluss einer Finanzierungsrunde in Höhe von 117 Millionen US-Dollar bekannt gab.

“Mit der Teilnahme an der ViennaUP verfolge ich in erster Linie das Ziel, mich mit internationalen Investor:innen zu connecten und spannende Startups zu treffen. Ich habe mir bereits für jeden Tag ein Event ausgesucht”, so Raggl über ihre bevorstehende Teilnahme.

Ihren ganz persönlichen Start der ViennaUP macht sie mit der Veranstaltung Conversations with Calm/Storm Ventures. Das Event wird von Europas aktivsten HealthTech-Investor Calm/Storm Ventures organisiert und bietet neben Networking-Session auch ein inhaltliches Rahmenprogramm. So wird beispielsweise Carina Roth in einer der Sessions ihre Learnings teilen, wie sie von einer Gründerin zu einer Investorin wurde.

(c) Wirtschaftsagentur Wien / Karin Hackl

Connect Day und Investors Breakfast

Gründer:innen, die sich gerade im Fundraising befinden und mit Investor:innen in Kontakt treten wollen, sollen sich laut Raggl unbedingt auch für den Connect Day anmelden. Dieser zählt zur größten Networking-Veranstaltung des Startup-Festivals und wird am 4. Juni stattfinden. Traditionsgemäß ist der Corporate Reverse Pitch im Rahmen des Connect Day ein starker Anziehungspunkt für viele Teilnehmer:innen. Corporates präsentieren dabei ihre Lösungen, nach denen sie suchen.

Zudem empfiehlt Raggl Gründer:innen auch das 1:1 On-site-Matchmaking zu nutzen. “Gründer:innen sollten natürlich keine Events verpassen, wo Investor:innen vor Ort sind. Der Connect Day eignet sich dafür natürlich ideal. Bereits im Vorfeld des Events kann man eine Vorauswahl treffen und sich über eine Plattform vernetzen”, so Raggl. Mehr über die Teilnahmemöglichkeiten könnt ihr auch hier nachlesen.

Den Auftakt zum Connect Day bildet übrigens das Investors Breakfast, das von invest.austria organisiert wird und auf die Zielgruppe der Investor:innen zugeschnitten ist. Bei einem traditionellen Wiener Frühstück treffen sich Business Angels und Vertreter:innen aus der VC und PE-Community. Im Zentrum steht der Austausch, um sich unter anderem für künftige Co-Investments zusammenzuschließen.

© Wirtschaftsagentur Wien / Philipp Lipiarski

Lead Today. Shape. Tomorrow, Manufacturing Day, Impact Days und Tipps zum Networking

Weiters empfiehlt Raggl für Gründer:innen auch das zweitägige Event Lead Today. Shape Tomorrow., das vom 5. Juni bis zum 6 Juni im Wiener MAK von Female Founders organisiert wird. Im Rahmen der Veranstaltung kommen Startups, Investor:innen und Vertreter:innen aus dem Innovationscommunity zusammen. Neben Workshops und Roundtables wird es auch hier die Möglichkeit für 1:1 Meetings geben.

Zudem rät die Investorin Gründer:innen: “Mit einer guten Vorbereitung kann man am Event zielgerichteter Investor:innen ansprechen. Zudem sollte man darauf achten, welchen Investmentfokus die jeweiligen Investor:innen haben, mit denen man in Kontakt treten möchte.” Und sie merkt an: “Investor:innen kann man auch schon vor den Events anschreiben. Man muss dabei nicht unbedingt sofort das ganze Pitch Deck mitschicken, jedoch sollte man einen kurzes Umriss des Startups geben.”

Weitere Veranstaltungen, die Gründer:innen im Blick behalten sollten, sind laut Raggl die Impact Days, die vom 5. bis 7. Juni in der Hofburg stattfinden und der Manufacturing Day. Dieser geht am 6. Juni in der Aula der Wissenschaft über die Bühne. Auch hier werden internationale Investor:innen und Startup-Gründer:innen vor Ort sein, um Kooperationsmöglichkeiten auszuloten.

“Bei der ViennaUP kommen immer auch internationale Startups nach Wien. Als Investorin ist dies ein großer Mehrwert, um mit Gründer:innen hier in Wien direkt in Kontakt zu treten. Dazu zählen auch einige unserer Portfolio-Startups”, so Raggl.

Homebase und Wiener Kaffeehäuser vermitteln das Wiener Lebensgefühl

Netzwerken kann man aber nicht nur auf den zahlreichen Events der Programm-Partner. Auch in diesem Jahr bietet die ViennaUP mit der Homebase am Karlsplatz eine zentralen Treffpunkt. Teilnehmer:innen aus dem In- und Ausland können dort bei einem speziellen Musikprogramm das Wiener Lebensgefühl genießen. Zudem beteiligen sich auch Kaffeehäuser als Partner im Rahmen der ViennaUP.

Wien als die lebenswerteste Stadt der Welt bietet auch abseits der ViennaUP für Gründer:innen eine idealen Nährboden, um sich ein Business aufzubauen. Davon ist auch Raggl überzeugt: “Wien ist ein unfassbar attraktiver Standort. Die Büroflächen sind im internationalen Vergleich noch relativ günstig, aber auch die Lebenskosten sind niedriger als in anderen europäischen Metropolen. Das wirkt sich schlussendlich auch auf den Runway von Gründer:innen aus”. Abschließend verweist sie auf die Programme der Wirtschaftsagentur Wien, die Gründer:innen ganzjährig unterstützen. Mehr darüber könnt ihr auch auf der Website der Wirtschaftsagentur Wien erfahren.


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