Berlin Mit Wasserstoff heizen und Strom speichern – Start-up verspricht autarkes Wohnen
Keine Strom- und kaum Heizkosten: Ein Berliner Start-up hat einen Wasserstoff-Stromspeicher fürs Eigenheim entwickelt. Man schont das Klima und wohnt fast energieautark – das hat seinen Preis.
Auf den ersten Blick sieht das Gerät aus wie einer dieser protzigen Kühlschränke, die gerne in US-Haushalten stehen. Groß und klobig, fast zwei Meter hoch, eineinhalb Meter breit, einen Meter tief, weiß gestrichen. Nur kann man darin keine Lebensmittel kühlen. Das Gerät ist dazu da, Strom in Form von Wasserstoff zu speichern und Haushalte während Dunkelflauten mit Elektrizität zu versorgen. Und das Gerät ist einzigartig: Es handelt sich um den ersten Wasserstoff-Ganzjahresspeicher für den Eigenverbrauch, sagt der Hersteller. Weltweit.
Entwickelt hat ihn das Start-up Home Power Solutions (HPS), das 2014 von Zeyad Abul-Ella mitgegründet wurde, einem gelernten Bauingenieur, der sich schon um die Errichtung von Solarthermieanlagen in Spanien, Kuwait oder Ägypten kümmerte. HPS hat zwei Büros in Berlin-Adlershof, einem Hotspot der Wissenschaft im tiefen Südosten der Stadt, wo sich die Einrichtungen mehrerer renommierte Forschungsinstitute aneinanderschmiegen. Es ist ein warmer Tag im Mai, als Nils Boenigk in einem schlicht gehaltenen Konferenzraum empfängt.
„Wir haben es geschafft, Wasserstoff ins Haus zu holen“, sagt Boenigk. Auf einem Bildschirm führt der Leiter der Unternehmenskommunikation von HPS eine Investoren-Präsentation vor. „Unsere Anlage spart pro Jahr drei Tonnen CO₂. Das ist die Menge, die 130 ausgewachsene Fichten binden können.“ Der Vergleich ist bewusst gewählt. Ihren Stromspeicher haben sie Picea getauft, auf Latein heißt das Fichte. 2019 wurde das Picea-System auf dem Markt gebracht. Bislang kommt es fast ausschließlich in Einfamilienhäusern zum Einsatz.
Der Speicher funktioniert so: Überschüssiger Strom aus einer Fotovoltaikanlage auf dem Dach wird zunächst in einer Batterie gespeichert. „Sie kann den Elektrizitätsbedarf für wenige Tage decken“, erklärt Boenigk. „Aber als Langzeitspeicher reichen ihre Kapazitäten nicht aus.“ Ist die Batterie vollständig aufgeladen, kommt das Herzstück der Picea zum Tragen.
Die im Keller stehende kühlschrankähnliche Anlage enthält in mehreren Schubladen eine Kühlung, einen Elektrolyseur und eine Brennstoffzelle. Mithilfe des Elektrolyseurs wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der sogenannte grüne Wasserstoff, weil klimafreundlich hergestellt, wird dann per Kompressor in Stahlflaschen gepresst, die in einer Vorrichtung außerhalb des Hauses untergebracht sind.
„In den Flaschen kann man den Wasserstoff jahrelang aufbewahren“, sagt Boenigk. „So lange jedenfalls, bis er wieder gebraucht wird. Vor allem in den Wintermonaten, wenn die Sonne weniger scheint.“ Die Speicherkapazität reiche für einen Vierpersonenhaushalt mit E-Auto. Hängt an dem Speicher noch eine Wärmepumpe, könnte es eng werden. „Dann muss der restliche Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden.“
Und es bleibt ein weiterer Wermutstropfen: der geringe Wirkungsgrad von Wasserstoffspeichern. Bei der Gewinnung und Rückverstromung des Wasserstoffs gehen rund 60 Prozent der Sonnenenergie verloren. Bei bestimmten Batteriespeichern sind es, nur zum Vergleich, zehn Prozent.
Doch auch für dieses Problem haben sie bei HPS eine Lösung gefunden. Die Abwärme, die bei der Rückumwandlung des Wasserstoffs in Strom mit der Brennstoffzelle entsteht, verpufft nicht einfach. Sie kann für die Warmwasseraufbereitung und zum Heizen genutzt werden. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad der Anlage laut Boenigk auf bis zu 90 Prozent. “Eine Heizung kann sie aber nicht vollends ersetzen.”
Dennoch, die Anlage von HPS passt in die Zeit. Beim Klimaschutz ist der Gebäudesektor schwer in Verzug. Mehr als die Hälfte des deutschen Energieverbrauchs geht für Wärme drauf, rund 80 Prozent davon stammen aus fossilen Energieträgern.
Bis 2030 soll der CO₂-Ausstoß der Gebäude stark reduziert werden, von heute rund 112 Millionen Tonnen jährlich auf dann 67 Millionen Tonnen jährlich. Mit Wärmepumpen, Wärmedämmungen, Ausbau der erneuerbaren Energien soll diese große Aufgabe gelingen. Mit Strom- und Wärmespeichern können Eigenheimbesitzer relativ einfach etwas fürs Klima tun. Doch bislang sind derartige Systeme kaum marktfähig.
Fragt man, wer sich ihren Speicher zulegt, spricht Nils Boenigk von „Energiepionieren“, die „Lust haben, etwas Neues auszuprobieren und ein Stück weit energieautark leben wollen.“ Bloß: Wer sich unabhängig machen will, muss sich das auch leisten können. Immerhin sind die Wasserstoffspeicher mit Einstiegspreisen ab 85.000 Euro kein Schnäppchen.
Hinzukommt eine Servicegebühr von fast 500 Euro im Jahr. Doch es gibt Fördermittel. In Bestandsgebäuden bezuschusst der Bund eine Anschaffung mit bis zu 15.000 Euro. Zudem besteht die Möglichkeit, die Anlage in monatlichen Raten abzubezahlen.
Außerdem sind da noch die Kosten für die Fotovoltaikanlage auf dem Hausdach. Mit 20.000 Euro sollten Hausbesitzer für die Solarmodule schon rechnen, so Boenigk. Kaum zu stemmen für finanziell schwächere Haushalte. Eher müsse man laut dem Sprecher Picea als langfristige Investition betrachten. Schließlich schone man nicht nur das Klima, sondern müsste ab Inbetriebnahme in der Regel nichts mehr für Strom bezahlen und auch die Heizkosten reduzierten sich drastisch. Die meisten Anlagen rentierten sich nach „15 bis 20 Jahren“.
Allerdings, ein Allheilmittel ist das Speichersystem von HPS nicht. Für Volker Quaschning, Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, ist die Anlage „sehr interessant“, funktioniere allerdings nur in „gut gedämmten Häusern“ und sei „vergleichsweise teuer“.
Ähnlich sieht das Frank Sensfuß vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung. „Was die Energiewende im Gebäudesektor angeht, halte ich solche Wasserstoffspeicher nicht für zielführend.“ Wegen der hohen Anschaffungskosten sei es für Privathaushalte günstiger, Strom und Wärme aus dem öffentlichen Netz zu beziehen. Deutschland brauche zwar Ganzjahresstromspeicher, aber „im großen Stil“. „Ich denke da an Kavernenspeicher, in denen mittels Wasserstoff der im Sommer erzeugte Solarstrom im Winter genutzt werden kann.“
Und auch Verbraucherschützer sind skeptisch. Bei dem Speichersystem stimme das „Kosten-Nutzung-Verhältnis nicht“, kritisiert Hans Weinreuter, Energieexperte bei der Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz. Aufgrund des Preises sei der Speicher nicht massentauglich, eher könne es ein Nischenprodukt bleiben. „Perspektivisch dürfte die Anlage so nicht günstiger werden.“
HPS will das nicht gelten lassen. Einst seien auch Fotovoltaikanlagen, Handys und E-Autos nur von einer kleinen Zielgruppe gekauft worden, argumentiert Unternehmenssprecher Niklas Boenigk und ist überzeugt: „Langzeit-Stromspeicher werden in Zukunft eine sehr wichtige Rolle bei der Energiewende in Deutschland, aber auch weltweit spielen.“
Rund 500 Geräte haben sie bislang verkauft. „In den Wochen nach dem russischen Angriffskrieg auf die Ukraine ging die Nachfrage nach unseren Anlagen stark nach oben.“ Zur aktuellen Auftragslage mag Boenigk keine Angaben machen.
Ist ein Speicher geordert, müssen sich die Kunden erstmal gedulden. Bis zu zwölf Monate würden laut Boenigk die Lieferzeiten dauern. Fachkräftemangel. Auch davon bleibe das Unternehmen, das inzwischen mehr als 200 Mitarbeiter beschäftigt, nicht verschont. Den Einbau eines Speichers würden sie dafür innerhalb von zehn Tagen schaffen.
Langfristig steht das Ziel von HPS jedenfalls fest. „Wir wollen auch außerhalb von Deutschland aktiv sein und Tausende, wenn nicht sogar Hunderttausende Picea-Systeme verkaufen“, stellt Boenigk klar.
Zumindest wird ihnen das so schnell kein Mitbewerber streitig machen. Der Pool an vergleichbaren Unternehmen ist überschaubar. In Australien habe eine Firma einen wasserstoffbasierten Speicher entwickelt, erzählt der Sprecher. Die Anlage befinde sich noch im Forschungsstadium. „Wir glauben, dass wir einen Vorsprung von zwei bis drei Jahren auf mögliche Wettbewerber haben.“
