Die Wärmepumpe ist die Antwort auf alles, sagen die einen. Die Wärmepumpe passt nicht in jedes Gebäude, sagen die anderen. Und beide haben recht. Millionen deutscher Wohngebäude sind schlecht gedämmt, haben keine Fußbodenheizung und eignen sich schlicht nicht für eine vollelektrische Wärmepumpe — zumindest nicht ohne umfangreiche Sanierung.
Jetzt kommt eine dritte Option: eine Wärmepumpe, die mit Wasserstoff betrieben wird. Das niederländische Unternehmen Cooll hat die weltweit erste Wasserstoff-Wärmepumpe für die Gebäudeheizung entwickelt. Ein System, das 30 bis 40 % weniger Brennstoff verbraucht als ein Gasbrennwertkessel — und trotzdem mit vorhandenen Heizkörpern und bestehendem Leitungsnetz funktioniert. Keine Fußbodenheizung nötig. Kein Effizienzhaus-Standard erforderlich.
Ist das der Durchbruch für die Millionen Bestandsgebäude, die nicht einfach auf eine elektrische Wärmepumpe umrüsten können? Dieser Artikel erklärt, wie das System funktioniert, was es kostet und wann Sie damit rechnen können.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe auf Wasserstoff?
Eine gewöhnliche (elektrische) Wärmepumpe entzieht der Außenluft Wärme und leitet sie ins Gebäude. Dafür benötigt sie Strom. Eine Wasserstoff-Wärmepumpe macht im Prinzip dasselbe, nutzt aber Wasserstoff als Energiequelle anstelle von Elektrizität.
Das Funktionsprinzip
Die Wasserstoff-Wärmepumpe von Cooll verwendet einen thermochemischen Prozess — keinen Verbrennungsprozess. Der Unterschied ist entscheidend:
| Eigenschaft | Gasbrennwertkessel (Verbrennung) | Wasserstoff-Wärmepumpe (thermochemisch) |
|---|---|---|
| Prozess | Wasserstoff wird verbrannt, Wärme wird freigesetzt | Wasserstoff wird von einer Metalllegierung absorbiert, Wärme entsteht bei Absorption und Desorption |
| Wirkungsgrad | Max. 107 % (Brennwert) | 140 – 160 % (COP 1,4 – 1,6) |
| Emissionen | Wasserdampf (kein CO2, aber NOx bei hohen Temperaturen) | Wasserdampf, kein NOx |
| Lautstärke | Leise (Brenner) | Sehr leise (kein Kompressor, kein Ventilator) |
| Vorlauftemperatur | Bis 80 °C | Bis 65 – 70 °C |
Was bedeutet COP 1,4 – 1,6?
COP steht für Coefficient of Performance (Leistungszahl). Ein COP von 1,5 bedeutet: Für jede Einheit Wasserstoffenergie, die Sie zuführen, erhalten Sie 1,5 Einheiten Wärme. Das sind 50 % mehr Wärme als die Energie, die Sie hineinstecken.
Zum Vergleich:
| System | COP / Wirkungsgrad | Erklärung |
|---|---|---|
| Elektrische Wärmepumpe (Luft-Wasser) | 3,0 – 4,5 | 1 kWh Strom → 3-4,5 kWh Wärme |
| Wasserstoff-Wärmepumpe (Cooll) | 1,4 – 1,6 | 1 kWh Wasserstoff → 1,4-1,6 kWh Wärme |
| Gasbrennwertkessel (Erdgas) | 0,95 – 1,07 | 1 kWh Gas → 0,95-1,07 kWh Wärme |
| Wasserstoffkessel (Verbrennung) | 0,90 – 1,05 | 1 kWh Wasserstoff → 0,9-1,05 kWh Wärme |
Eine elektrische Wärmepumpe ist also nach wie vor effizienter. Aber der Unterschied liegt in der Anwendung: Die Wasserstoff-Wärmepumpe funktioniert mit höheren Vorlauftemperaturen und bestehenden Heizkörpern, ohne dass Sie Ihr gesamtes Gebäude umbauen müssen.
Warum Wasserstoff? Und für welche Gebäude?
Deutschland hat rund 19 Millionen Wohngebäude. Davon wurden Millionen vor 1978 gebaut — mit schlechter Dämmung, alten Fenstern und Heizkörpern, die 70 °C Vorlauftemperatur benötigen, um die Räume warm zu bekommen.
Für diese Gebäude sind die Optionen begrenzt:
| Option | Eignung für schlecht gedämmte Gebäude |
|---|---|
| Vollelektrische Wärmepumpe | Schlecht — zu niedrige Vorlauftemperatur, hohe Heizkosten |
| Hybride Wärmepumpe + Gaskessel | Gut — aber Sie bleiben abhängig von Erdgas |
| Fernwärme | Gut — aber nicht überall verfügbar |
| Wasserstoffkessel | Mäßig — niedriger Wirkungsgrad, hohe Wasserstoffkosten |
| Wasserstoff-Wärmepumpe | Gut — hoher Wirkungsgrad, funktioniert mit vorhandenen Heizkörpern |
Die Wasserstoff-Wärmepumpe füllt eine Lücke: Sie ist effizienter als ein Wasserstoffkessel, arbeitet mit höheren Temperaturen als eine elektrische Wärmepumpe und erfordert keine umfangreichen Umbaumaßnahmen am Gebäude.
Das Wasserstoff-Kernnetz: Wann kommt Wasserstoff nach Deutschland?
Die Wärmepumpe existiert bereits, aber der Wasserstoff für Privathaushalte noch nicht. Die Wasserstoff-Infrastruktur in Deutschland befindet sich im Aufbau:
Zeitplan
| Jahr | Entwicklung |
|---|---|
| 2025-2027 | Planung und Baubeginn des Wasserstoff-Kernnetzes (ca. 9.700 km). Erste industrielle Abnehmer |
| 2028-2030 | Schrittweise Inbetriebnahme der Kernleitungen. Erste Pilotprojekte für Wohnquartiere |
| 2030-2032 | Ausbau der regionalen Verteilnetze. Erste Wohngebiete mit Wasserstoffanschluss |
| 2035+ | Potenzielle Versorgung von Hunderttausenden Gebäuden über Wasserstoff |
Das Wasserstoff-Kernnetz ist das nationale Transportnetz, das die Fernleitungsnetzbetreiber (u. a. OGE, Gascade, Nowega) aufbauen. Ein erheblicher Teil basiert auf umgewidmeten Erdgas-Leitungen — die Stahlrohre sind für Wasserstoff geeignet. Die regionalen Verteilnetze bis zu den einzelnen Gebäuden erfordern jedoch Anpassungen.
Bekommt mein Quartier Wasserstoff?
Die kommunale Wärmeplanung gibt Auskunft: Seit dem 1. Januar 2024 sind alle deutschen Kommunen durch das Wärmeplanungsgesetz (WPG) verpflichtet, eine Wärmeplanung zu erstellen. Großstädte (über 100.000 Einwohner) müssen diese bis Mitte 2026 vorlegen, kleinere Kommunen bis Mitte 2028. Erkundigen Sie sich bei Ihrer Gemeinde, ob Ihr Gebiet für Wasserstoff vorgesehen ist.
Gebiete, die für Wasserstoff in Frage kommen:
- Quartiere mit vielen schlecht gedämmten Gebäuden (Baujahr vor 1978)
- Gebiete ohne Fernwärme-Anbindung
- Gebiete mit begrenzter Stromnetzkapazität für vollelektrische Lösungen
Was wird eine Wasserstoff-Wärmepumpe kosten?
Das System von Cooll ist noch nicht kommerziell erhältlich. Aber auf Basis der verfügbaren Informationen:
| Komponente | Geschätzte Kosten |
|---|---|
| Wasserstoff-Wärmepumpe (Gerät) | 4.000 – 7.000 € (geschätzt bei Serienproduktion) |
| Installation | 1.000 – 2.500 € |
| Anpassung Rohrleitungen | 0 – 500 € (funktioniert mit bestehendem System) |
| Wasserstoffanschluss | Abhängig vom Netzbetreiber |
| Gesamt | 5.000 – 10.000 € (geschätzt) |
Zum Vergleich:
| System | Kosten (inkl. Installation) |
|---|---|
| Gasbrennwertkessel (neu) | 3.000 – 5.000 € |
| Hybride Wärmepumpe | 5.000 – 10.000 € |
| Vollelektrische Wärmepumpe (Luft-Wasser) | 10.000 – 18.000 € |
| Vollelektrisch + Fußbodenheizung | 20.000 – 40.000 € |
| Wasserstoff-Wärmepumpe (geschätzt) | 5.000 – 10.000 € |
Die Wasserstoff-Wärmepumpe liegt bei den Anschaffungskosten zwischen einer Hybrid- und einer vollelektrischen Wärmepumpe. Der große Vorteil: Sie müssen keine Fußbodenheizung einbauen und keine zusätzliche Dämmung anbringen, damit das System funktioniert.
Was kostet Wasserstoff als Brennstoff?
Das ist die große Unbekannte. Der Preis für grünen Wasserstoff hängt von den Produktionskosten (Elektrolyse mit erneuerbarem Strom) und den Verteilkosten ab.
Aktuelle Schätzungen für 2030:
- Produktionskosten grüner Wasserstoff: 3 – 5 € pro kg
- 1 kg Wasserstoff enthält ca. 33 kWh Energie
- Bei einem COP von 1,5: 1 kg Wasserstoff liefert 50 kWh Wärme
- Kosten pro kWh Wärme: 0,06 – 0,10 €
Zum Vergleich: Erdgas kostet in Deutschland aktuell ca. 0,08 – 0,12 € pro kWh Wärme (inkl. CO2-Abgabe und Energiesteuer). Wasserstoff könnte also vergleichbar bis etwas günstiger sein, wenn die Produktion hochskaliert wird.
Selbst bauen vs. fertig kaufen
Bei einer Wasserstoff-Wärmepumpe gibt es keine Heimwerker-Option. Es handelt sich um ein geschlossenes System mit Metallhydriden und Wasserstoff — das installieren Sie nicht selbst.
Was Sie jedoch zur Vorbereitung tun können:
| Maßnahme | Selbst machbar? | Kosten |
|---|---|---|
| Kommunale Wärmeplanung Ihrer Gemeinde prüfen | Ja, online kostenlos | 0 € |
| Heizkörper prüfen (geeignet für 65 °C?) | Ja, selbst nachmessen | 0 € |
| Rohrleitungen auf Zustand inspizieren | Ja, visuell | 0 € |
| Gasbrennwertkessel warten bis zum Umstieg | Fachbetrieb, jährlich | 100 – 200 € |
| Grundlegende Dämmmaßnahmen umsetzen | Teilweise selbst (Dichtungsprofile, Heizkörperreflexionsfolie, Dachdämmung) | 50 – 3.000 € |
| Informationsveranstaltungen der Gemeinde besuchen | Ja | 0 € |
Vorteile und Nachteile zusammengefasst
Vorteile
- 30-40 % sparsamer als ein Wasserstoffkessel
- Funktioniert mit vorhandenen Heizkörpern (keine Fußbodenheizung nötig)
- Kein Außengerät (kein Lärm, kein Platzbedarf draußen)
- Keine CO2-Emissionen, kein NOx
- Sehr leise (kein Kompressor)
- Geeignet für schlecht gedämmte Bestandsgebäude
Nachteile
- Noch nicht kommerziell erhältlich (voraussichtlich 2027-2028)
- Wasserstoff-Infrastruktur für Privathaushalte existiert noch nicht
- Wasserstoffpreis unsicher
- Niedrigerer Wirkungsgrad als eine elektrische Wärmepumpe (COP 1,5 vs. 3-4)
- Abhängig von der Wasserstoffversorgung (keine eigene Erzeugung möglich)
- Noch keine spezifische BEG-Förderung für Wasserstoff-Wärmepumpen (bisher nur für elektrische Wärmepumpen)
Häufig gestellte Fragen
Ist Wasserstoff im Haus sicher?
Wasserstoff ist brennbar, aber Wasserstoff im Gasleitungsnetz birgt vergleichbare Sicherheitsrisiken wie Erdgas. Wasserstoff ist leichter als Luft und verflüchtigt sich schnell, sodass bei einem Leck weniger leicht ein explosives Gemisch entsteht als bei Erdgas. Die Installation erfordert zertifizierte Leitungen und Gaswarnmelder.
Kann ich jetzt schon eine Wasserstoff-Wärmepumpe bestellen?
Nein. Das Produkt befindet sich in der Pilotphase. Cooll rechnet mit einer kommerziellen Verfügbarkeit um 2027-2028, abhängig vom Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur.
Soll ich mit dem Austausch meines Gaskessels warten?
Wenn Ihr Kessel noch funktioniert und Ihre Kommune Wasserstoff als Option in der Wärmeplanung vorsieht: Ja, es kann sich lohnen zu warten. Investieren Sie in der Zwischenzeit in Dämmung und kleine Energiesparmaßnahmen. Wenn Ihr Kessel jetzt defekt ist: Eine Hybridwärmepumpe ist eine gute Übergangslösung. Beachten Sie dabei das GEG (Gebäudeenergiegesetz), das seit 2024 bei einem Heizungstausch den Einbau von mindestens 65 % erneuerbaren Energien vorschreibt.
Wird mein Erdgas-Anschluss künftig Wasserstoff liefern?
Möglicherweise. Das geplante Wasserstoff-Kernnetz nutzt zum Teil bestehende Erdgas-Leitungen. Die regionalen Verteilnetze bis zu Ihrem Gebäude müssen quartierweise angepasst werden. Ihr vorhandener Hausanschluss und die Innenleitungen müssen geprüft und gegebenenfalls ersetzt werden.
Wie viele Gebäude werden in Deutschland auf Wasserstoff umgestellt?
Das ist noch offen. Die Nationale Wasserstoffstrategie setzt den Schwerpunkt auf Industrie und Schwerlastverkehr. Für die Gebäudeheizung wird Wasserstoff vor allem dort relevant, wo Fernwärme nicht wirtschaftlich und vollelektrische Lösungen nicht umsetzbar sind. Die genaue Anzahl hängt von der kommunalen Wärmeplanung und dem Ausbau des Kernnetzes ab.
Quellen
- Change.inc — Wärmepumpe auf Wasserstoff Cooll
- Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz — Nationale Wasserstoffstrategie
- Wärmeplanungsgesetz (WPG) — Kommunale Wärmeplanung
- Bundesnetzagentur — Wasserstoff-Kernnetz
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