Klimaatneutraal verwarmen met waterstof - oplossingen van Viessmann

Naar verluidt zou meer dan 90 procent van alle verwarmingssystemen nog steeds op aardgas of mazout werken. Toch zal het gebruik van deze fossiele brandstoffen de komende jaren verder afgebouwd worden. Om de CO₂-uitstoot in de EU zoveel mogelijk te beperken, zullen elektriciteit en hernieuwbare energiebronnen in de toekomst een belangrijke rol gaan spelen. Vooral het milieuvriendelijke waterstof wordt beschouwd als een logische stap op weg naar een klimaatneutrale bouwsector. Waterstof wordt onttrokken aan water via een CO₂-neutraal proces met elektriciteit uit windenergie en zonnepanelen en bij de verbranding komen geen stoffen vrij die schadelijk zijn voor het milieu. 

Lage-temperatuur-ketels van Viessmann

Het klimaat beschermen en geld besparen

De elektrificatie van de warmtevoorziening is ondenkbaar zonder waterstof. Stel dat we in de toekomst de warmtepompen of elektrische infraroodverwarmingstoestellen die onze gebouwen verwarmen volledig op elektriciteit zouden laten draaien? Dan zouden we massaal moeten investeren in de uitbreiding van onze elektriciteitsnetten en meer back-upcentrales om voldoende elektriciteit te kunnen voorzien.

Waterstof, daarentegen, zou door de huidige gasnetten kunnen stromen. We zouden dus een pak minder moeten investeren om ons energiesysteem om te schakelen. Volgens een proefonderzoek van het Duitse Energieagentschap (dena) zouden we tegen 2050 zo 260 miljard euro kunnen uitsparen.

En er is meer: waterstof kan ons ook helpen om de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk én bijna onmiddellijk terug te dringen. Gewoon door 20 procent waterstof toe te voegen aan het aardgasnet kunnen we de CO₂-uitstoot met zo'n zeven procent beperken en dat jaar na jaar. Een snelle en efficiënte bijdrage aan de klimaatbescherming. Nog een argument: volgens een recent onderzoek zou twee derde van de Duitsers overwegen om met waterstof te verwarmen als daarbij geen CO₂ wordt geproduceerd.

Een wandtoestel van Viessmann dat zou kunnen werken op een mix van aardgas en waterstof

Waterstofinfrastructuur uitbreiden en gebruiken

De uitbreiding van de infrastructuur die nodig is om waterstof te produceren, op te slaan en te verdelen zal de komende jaren in een stroomversnelling terechtkomen. In de zomer van 2020 stelde de Duitse regering haar nationale waterstofstrategie voor, waarvoor in totaal negen miljard euro zal worden vrijgemaakt. Tijdens diezelfde periode publiceerde ook de Europese Commissie een waterstofstrategie: de productie van waterstof met hernieuwbare energiebronnen zal tegen 2024 opgedreven worden tot een miljoen ton en nog eens tot tien miljoen ton tegen 2030.

De waterstofinfrastructuur uitbreiden (illustratie: ©SmartQuart)

Er worden steeds meer proefprojecten opgestart. Zo wordt er momenteel een volledige waterstofinfrastructuur gebouwd in Kaisersesch in de Duitse deelstaat Rijnland-Palts. Van de opwekking van hernieuwbare elektriciteit om de elektrolyse-installaties te laten draaien, over de opslag en verdeling van waterstof tot het uiteindelijke gebruik ervan in de verwarmings- en energiesectoren, alsook voor industrie en transport. Het Duitse federale ministerie voor Economische Zaken en Energie (BMWi) financiert dit project in het kader van 'SmartQuart', het eerste levend lab voor de energietransitie. Viessmann is van bij het begin meegestapt in dit project en zal in 2023 van start gaan met praktische tests met gascondensatieketels en verwarmingssystemen met brandstofcel die werken met 100 procent waterstof.

CO₂-oplossingen om voor 100 procent op waterstof te werken vanaf 2025

Viessmann neemt zijn verantwoordelijkheid voor de leefruimtes van toekomstige generaties. Om onze woningen in de toekomst op een klimaatneutrale en ook betrouwbare en betaalbare manier te kunnen verwarmen, werkt de onderneming aan 'H₂ ready' verwarmingstoestellen die werken op 100 procent waterstof.

Met de 'H2 ready' condensatieketel zal Viessmann niet alleen een innovatief verwarmingstoestel op de markt brengen, maar ook de toekomstige bevoorradingszekerheid garanderen, gekoppeld aan de uitstekende betrouwbaarheid die we intussen verwachten van de Duitse familieonderneming met meer dan een eeuw ervaring. 

Voortbouwend op de beproefde gascondensatietechnologie van het assortiment Vitodens werkt Viessmann momenteel aan nieuwe versies van branderonderdelen, maar ook verbrandings-, vlambewakings- en controlesystemen die aangepast zijn aan de specifieke verbrandingseigenschappen van waterstof. De bedoeling is dat je met de nieuwe wandmodellen snel en eenvoudig kan overschakelen van aardgas of een combinatie van aardgas/waterstof op zuivere waterstof. Zo zijn jij en je systeem klaar voor de toekomst, ook tijdens de overgang van aardgas op waterstof.

Testopstelling met prototypes van de 'H₂ ready' gascondensatieketels bij Viessmann.

Zodra de testfase met de prototypes rond is, worden eerst de kwaliteit en duurzaamheid van de toestellen getest en dan zijn ze klaar voor de praktische proeven in Kaisersesch in 2023. De marktlancering staat voorlopig gepland voor 2025. Tegen dan zullen er wellicht meer regionale gasnetten zijn die uitsluitend waterstof aanvoeren naar gezinnen en bedrijven.

Foto: 'H2 ready' toestellen die werken op puur waterstof in de testopstelling in het Technology Centre, de onderzoeks- en ontwikkelingshub van de Viessmann Group.

Werking met tot 30 procent waterstof is al mogelijk

Dankzij Viessmann, een pionier in verwarming, kan je je woning nu al efficiënt verwarmen met waterstof. De moderne gascondensatieketels zijn H₂ ready. Dit betekent dat ze werken op een mengsel van aardgas en 20 tot 30 procent waterstof. Bouw- of renovatieplannen? Als je kiest voor dit type van verwarmingsinstallatie ben je perfect voorbereid op de toekomstige ontwikkeling van ons energiesysteem. Deze verwarmingssystemen en productoplossingen werken reeds met waterstof:

  • Gascondensatiesysteem Vitodens
  • Verwarmingssysteem met brandstofcel Vitovalor
  • Industriële/commerciële ketels Vitomax
  • Warmte-krachtkoppelingsinstallaties (wkk) Vitobloc
Brandstofcel Vitovalor PT2 en thuisbatterij Vitocharge VX3 van Viessmann

Waterstof om brandstofcellen van energie te voorzien

Naast zuurstof is waterstof de belangrijkste energiebron voor een brandstofcel. Waterstof heeft meer dan eens bewezen een uitstekende energiebron te zijn voor brandstofcellen in voertuigen en schepen. Het wordt ook steeds vaker gebruikt voor residentiële toepassingen. In Japan alleen al, waar technologie koning is, werden sinds 2009 meer dan 200.000 brandstofcellen verkocht voor gebruik in stationaire toepassingen. Deze schone en toekomstgerichte technologie wordt gebruikt in de verwarmingstoestellen Vitovalor PT2 en Vitovalor PA2. Viessmann heeft deze toestellen ontwikkeld in samenwerking met de Japanse technologiereus Panasonic. Aardgas wordt via een katalysator omgezet in waterstof in een omvormer. Aardgas is een van de schoonste fossiele brandstoffen.

Verwarmingssysteem met brandstofcel Vitovalor PT2

Klimaatvriendelijk proces produceert warmte en elektriciteit

In een elektrochemisch proces wordt waterstof, dat werd afgescheiden van de bronbrandstof, gesplitst en tegelijk wordt zuurstof toegevoegd. Daarbij komt zowel warmte als elektriciteit vrij. De verbranding die we kennen van een conventionele condensatieketel doet zich hier niet voor. Dit elektrochemisch proces wordt ook koude verbranding genoemd. Experts zijn het erover eens dat CO₂ een van de grootste oorzaken is van de klimaatverandering. Bij de verwerking van waterstof in de brandstofcel komt echter alleen water vrij, en dit is dus heel milieuvriendelijk. Zo kunnen we ook het gebruik van de schaarse fossiele brandstoffen beperken.

Wil je meer weten over waterstof? Surf dan naar onze pagina viessmann.family en lees meer over "Waterstof als de sleutel tot de energietransitie".