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 Wohngebäude in Deutschland und den Niederlanden sind schlecht gedämmt, haben keine Fußbodenheizung und sind schlichtweg nicht für eine vollelektrische Wärmepumpe geeignet — zumindest nicht ohne umfangreiche Sanierung.
Nun gibt es eine dritte Option: eine Wärmepumpe, die mit Wasserstoff betrieben wird. Das niederländische Unternehmen Cooll hat die weltweit erste Wasserstoff-Wärmepumpe für die Wohnraumheizung entwickelt. Ein System, das 30 bis 40 % weniger Brennstoff verbraucht als ein Brennwertkessel, aber problemlos mit vorhandenen Heizkörpern und bestehenden Leitungen funktioniert. Keine Fußbodenheizung nötig. Kein Effizienzhaus-Standard erforderlich.
Ist das der Durchbruch für die Hunderttausende Gebäude, die künftig ans Wasserstoffnetz angeschlossen werden sollen? Dieser Artikel erklärt, wie es funktioniert, was es kostet und wann Sie damit rechnen können.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe auf Wasserstoff?
Eine herkömmliche (elektrische) Wärmepumpe entzieht der Außenluft Wärme und leitet sie ins Gebäudeinnere. Dafür nutzt sie Strom. Eine Wasserstoff-Wärmepumpe macht im Prinzip dasselbe, verwendet aber Wasserstoff als Energiequelle anstelle von Strom.
Das Funktionsprinzip
Die Wasserstoff-Wärmepumpe von Cooll nutzt einen thermochemischen Prozess — keinen Verbrennungsprozess. Der Unterschied ist entscheidend:
| Eigenschaft | Brennwertkessel (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 |
| Geräusch | Leise (Brenner) | 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, dass Sie für jede Einheit Wasserstoffenergie, die Sie zuführen, 1,5 Einheiten Wärme erhalten. Das sind 50 % mehr Wärme als die zugeführte Energie.
Zum Vergleich:
| System | COP / Wirkungsgrad | Erläuterung |
|---|---|---|
| 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 |
| Brennwertkessel (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. Der Unterschied liegt jedoch in der Anwendung: Die Wasserstoff-Wärmepumpe arbeitet 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, die Niederlande etwa 7,9 Millionen Wohnungen. Millionen davon wurden vor 1975 gebaut, mit schlechter Dämmung, einfacher Verglasung (inzwischen teilweise ersetzt) und Heizkörpern, die 70 °C benötigen, um das Gebäude warm zu halten.
Für diese Gebäude sind die Optionen begrenzt:
| Option | Eignung für schlecht gedämmte Gebäude |
|---|---|
| Vollelektrische Wärmepumpe | Schlecht — zu niedrige Vorlauftemperatur, hohe Heizkosten |
| Hybride Wärmepumpe + Kessel | Gut — aber man bleibt von Erdgas abhängig |
| Fernwärme | Gut — aber nicht überall verfügbar |
| Wasserstoffkessel | Mäßig — niedriger Wirkungsgrad, hohe Wasserstoffkosten |
| Wasserstoff-Wärmepumpe | Gut — hoher Wirkungsgrad, funktioniert mit bestehenden 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 Anpassungen am Gebäude.
Die Wasserstoff-Infrastruktur: Wann kommt der Wasserstoff?
Die Wärmepumpe gibt es bereits, den Wasserstoff für Wohngebäude noch nicht. Die Wasserstoff-Infrastruktur befindet sich in Europa im Aufbau:
Zeitplan
| Jahr | Entwicklung |
|---|---|
| 2026 | In den Niederlanden wird die Waterstofbackbone (Transportnetz) von Gasunie operationell. Erste industrielle Abnehmer. In Deutschland beginnt der Aufbau des H2-Kernnetzes (ca. 9.700 km) |
| 2027-2028 | Erste Wohnviertel in den Niederlanden erhalten Wasserstoffanschluss (Pilotprojekte in Hoogeveen, Stad aan ‘t Haringvliet, Lochem). In Deutschland laufen regionale Pilotprojekte |
| 2029-2030 | Hochskalierung auf schätzungsweise 50.000 – 100.000 Wohnungen in den Niederlanden |
| 2030+ | Potenziell 500.000 Wohnungen in den Niederlanden auf Wasserstoffheizung. Das deutsche H2-Kernnetz soll weitgehend fertiggestellt sein |
In den Niederlanden baut Gasunie die sogenannte Waterstofbackbone — ein landesweites Transportnetz, das größtenteils das bestehende Erdgasnetz wiederverwendet. Die Stahl-Hochdruckleitungen sind für Wasserstoff geeignet. Das regionale Verteilnetz (bis zu den Wohngebäuden) erfordert allerdings Anpassungen. In Deutschland plant die Bundesregierung mit dem H2-Kernnetz ein ähnliches Vorhaben, das überwiegend auf umgewidmeten Gasleitungen basiert.
Bekommt mein Stadtviertel Wasserstoff?
In den Niederlanden erstellt jede Gemeinde eine Transitievisie Warmte, in der festgelegt wird, welche Viertel auf welche Alternative zu Erdgas umsteigen. In Deutschland regelt die kommunale Wärmeplanung ähnliche Fragen. Prüfen Sie die Wärmeplanung Ihrer Gemeinde, um herauszufinden, ob Ihr Viertel für Wasserstoff in Betracht kommt.
Viertel, die für Wasserstoff infrage kommen:
- Viertel mit vielen schlecht gedämmten Gebäuden (Baujahr vor 1975)
- Viertel, die weit von Fernwärme-Infrastruktur entfernt liegen
- Viertel mit begrenzter Netzkapazität 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 – €2.000 |
| Anpassung der Leitungen | €0 – €500 (funktioniert mit bestehendem System) |
| Wasserstoffanschluss | Abhängig vom Netzbetreiber |
| Gesamt | €5.000 – €9.500 (geschätzt) |
Zum Vergleich:
| System | Kosten (inkl. Installation) |
|---|---|
| Brennwertkessel (neu) | €2.000 – €3.500 |
| Hybride Wärmepumpe | €4.000 – €7.000 |
| Vollelektrische Wärmepumpe (Luft-Wasser) | €8.000 – €15.000 |
| Vollelektrisch + Fußbodenheizung | €15.000 – €30.000 |
| Wasserstoff-Wärmepumpe (geschätzt) | €5.000 – €9.500 |
Die Wasserstoff-Wärmepumpe liegt bei den Anschaffungskosten zwischen einer hybriden und einer vollelektrischen Wärmepumpe. Der große Vorteil: Sie müssen keine Fußbodenheizung verlegen 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 Ökostrom) 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 derzeit etwa €0,08 – €0,12 pro kWh Wärme (inklusive Energiesteuer). Wasserstoff könnte also vergleichbar bis etwas günstiger sein, sofern die Produktion hochskaliert wird.
Selbst bauen vs. fertig kaufen
Bei einer Wasserstoff-Wärmepumpe gibt es keine Selbstbau-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, kostenlos online | €0 |
| Heizkörper prüfen (geeignet für 65 °C?) | Ja, selbst nachmessen | €0 |
| Leitungen auf Zustand inspizieren | Ja, visuell | €0 |
| Brennwertkessel warten bis zum Umstieg | Vom Fachmann, jährlich | €100 – €150 |
| Grundlegende Dämmmaßnahmen ergreifen | Teilweise selbst (Zugluftstopper, Heizkörperfolie, Dachdämmung) | €50 – €2.000 |
| Informationsveranstaltungen der Gemeinde besuchen | Ja | €0 |
Vorteile und Nachteile zusammengefasst
Vorteile
- 30-40 % sparsamer als ein Brennwertkessel mit Wasserstoff
- Funktioniert mit bestehenden Heizkörpern (keine Fußbodenheizung nötig)
- Kein Außengerät (kein Lärm, kein Platzbedarf)
- Kein CO2-Ausstoß, kein NOx
- Sehr leise (kein Kompressor)
- Geeignet für schlecht gedämmte Gebäude
Nachteile
- Noch nicht kommerziell erhältlich (voraussichtlich 2027-2028)
- Wasserstoff-Infrastruktur für Wohngebäude fehlt noch
- Wasserstoffpreis unsicher
- Niedrigerer Wirkungsgrad als elektrische Wärmepumpe (COP 1,5 vs. 3-4)
- Abhängig von Wasserstofflieferung (keine eigene Erzeugung möglich)
- Noch keine spezifische Förderung für Wasserstoff-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 Gaserkennung.
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.
Sollte ich mit dem Austausch meines Brennwertkessels warten?
Wenn Ihr Kessel noch funktioniert und Ihr Stadtviertel in der kommunalen Wärmeplanung als Wasserstoff-Gebiet vorgesehen ist: Ja, ein Abwarten kann sinnvoll sein. Investieren Sie in der Zwischenzeit in Dämmung und kleine Sparmaßnahmen. Wenn Ihr Kessel jetzt defekt ist: Eine hybride Wärmepumpe ist eine gute Übergangslösung.
Wird meine Gasleitung künftig Wasserstoff liefern?
Möglicherweise. In den Niederlanden wird das Hochdruck-Transportnetz von Gasunie für Wasserstoff umgerüstet. In Deutschland soll das geplante H2-Kernnetz eine ähnliche Funktion übernehmen. Die regionalen Verteilnetze (bis zum Haus) müssen pro Viertel angepasst werden. Ihr bestehender Hausanschluss und die Innenleitung müssen geprüft und gegebenenfalls ersetzt werden.
Wie viele Wohnungen werden auf Wasserstoff umgestellt?
In den Niederlanden schätzt die Regierung, dass bis 2030 maximal 500.000 Wohnungen für eine Wasserstoffheizung infrage kommen. In Deutschland wird Wasserstoff im Wärmesektor vor allem dort diskutiert, wo Fernwärme nicht wirtschaftlich und eine vollelektrische Lösung nicht realisierbar ist.
Quellen
- Change.inc — Warmtepomp op waterstof Cooll
- Gasunie — Waterstofbackbone Nederland
- H2-Kernnetz — Wasserstoff-Kernnetz Deutschland
- Rijksoverheid — Transitievisie Warmte / Bundesregierung — Kommunale Wärmeplanung
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