Georg Putzi ist Konzeptentwickler und Produktmanager für Gebäudeenergielösungen. Bei EKZ entwickelt er zukunftsfähige und nachhaltige Energiekomplettlösungen für Immobilien wie das Wasserstoffspeicher-System in Amden.
Wasserstoffspeichersysteme wie jenes in Amden können zukünftig zu einer dezentralen und nachhaltigen Energiezukunft beitragen. Wir haben mit Georg Putzi, dem verantwortlichen Projektleiter bei EKZ, über das Potenzial der Technologie und die aktuellen Herausforderungen gesprochen.
Fotos: Norbert Egli & Kevin Wittmann
Georg Putzi, Produktmanager Energiecontracting, hat seitens EKZ das Wasserstoffspeicher-Projekt in Amden geleitet.
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Damit ein Wasserstoffspeicher Sinn macht, müssen zuerst genügend Solarstromüberschüsse produziert werden.
Über Georg Putzi
Georg Putzi hat sein Ingenieursstudium an der ETH Zürich mit einem Master in Energy Science and Technology abgeschlossen. Heute ist er Konzeptentwickler und Produktmanager Gebäudelösungen bei EKZ Energiecontracting. Er entwickelt zukunftsfähige, nachhaltige und sparsame Energiekomplettlösungen für Immobilien.
Erkennst du ein zunehmendes Bedürfnis nach Autarkie und entsprechend nach solchen Power-to-Gas-Anlagen wie jener in Amden?
Ja, das Bedürfnis nimmt in letzter Zeit tatsächlich zu. Gründe dafür sind die allgemeine Verunsicherung der Menschen bezüglich einer zuverlässigen Stromversorgung – vor allem im Winter. Viele wollen sich selbständiger mit Energie versorgen können. In der breiten Masse ist dieser Trend aber, auch aufgrund der fehlenden Wirtschaftlichkeit, noch nicht angekommen – meist handelt es sich, wie bei Herrn Hagmann, um visionäre Öko-Pioniere, die vorangehen und sich das leisten wollen. Noch sind Wasserstoffspeicher kein Massenphänomen wie zum Beispiel E-Autos oder Solaranlagen.
Es müssen einige Kriterien erfüllt sein, dass ein solcher Wasserstoffspeicher überhaupt Sinn macht
Denkst du, dass dieser Trend anhalten wird?
Wenn wir jetzt gut durch diesen Winter kommen und sich auch die kommenden Jahre weniger problematisch gestalten, als zurzeit erwartet wird, dürfte das Autarkiebedürfnis wohl wieder abflachen. Aber viele, die sich jetzt selbst mit Energie versorgen wollen, sind auch unzufrieden mit der Geschwindigkeit, mit der die Energiewende voranschreitet. Sie denken sich: Wenn wir jetzt so zögerlich weitermachen, werden wir in zwei bis drei Jahrzehnten zu spät sein. Der Trend hat also auch andere Treiber.
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Was sollte man beachten, wenn man ein solches Energiesystem anschaffen möchte?
Es müssen einige Kriterien erfüllt sein, dass ein solcher Wasserstoffspeicher überhaupt Sinn macht. Einerseits muss die eigene Solaranlage genügend überschüssigen Strom produzieren, den man dann im Wasserstoff für den Winter speichern kann. Produziert man nur gerade etwas mehr Energie, als man selbst verbraucht, lohnt sich eine Speicheranlage nicht. Auch der Platzbedarf ist recht gross. Man sollte genügend Umschwung ums Haus haben, wo man den Wasserstoffspeicher unproblematisch installieren kann. Und schlussendlich muss man auch dazu bereit sein, eine Anlage zu bauen, die volkswirtschaftlich zwar einen Mehrwert bieten kann, sich aber finanziell noch nicht auszahlt.
Viele bedecken leider nur einen Teil Ihres Dachs mit Solarpanelen
Das beginnt schon bei der Solaranlage: Im Moment ist es meist so, dass die Immobilienbesitzer jeweils nur so viel Sonnenstrom produzieren wollen, wie sie selbst verbrauchen. Deshalb bedecken viele nur einen Teil der Dächer mit Panelen. Das ist nicht im Sinne der Energiestrategie und auch wirtschaftlich schade, denn es wird viel teurer, wenn man später nachrüsten will.
Was ist Wasserstoff?
Wasserstoff (H2) ist das am häufigsten vorkommende chemische Element im Universum. Es ist Bestandteil fast aller organischer Verbindungen – beispielsweise von Wasser – und hat grosses Potenzial für die Energiespeicherung von erneuerbarem Strom.
Eignet sich eine Wasserstoffanlage auch für grosse Überbauungen und Mehrfamilienhäuser?
In grossen Überbauungen benötigt man normalerweis mehr Strom, als vor Ort mit Solaranlagen produziert werden kann. Es gibt also in der Regel keine Überschüsse, die man speichern könnte. Wasserstoff eignet sich aber auch für die dezentrale und umweltfreundliche Produktion von Strom und Wärme direkt in einem Mehrfamilienhaus. Der Wasserstoff muss dazu aber angeliefert werden. Das ist ebenfalls ein interessanter Anwendungsbereich, den wir beobachten - wie schnell sich der Markt dafür entwickelt, wird sich zeigen.
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Vor Diego Hagmanns Haus eröffnet sich ein wunderschöner Blick über den Walensee.
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Im Garten gibt es einen Whirlpool, den Hagmann mit der Abwärme der Wasserstoffanlage beheizen kann.
Hagmanns Energiesystem
Hagmanns Energiesystem
Peter Diego Hagmann besitzt ein grosses doppelgeschossiges Einfamilienhaus. Sowohl auf dem Dach wie auch auf den Balkonen hat er zahlreiche Solarpanelen angebracht, die optimal, teils senkrecht, auf die Sonne ausgerichtet wurden und auch aufgrund der Höhe in Amden zuverlässig viel Strom produzieren. Das ist darum von Bedeutung, weil ein Wasserstoffspeicher wie jener bei Dr. Hagmann nur Sinn ergibt, wenn die dazugehörende Solaranlage genügend Überschüsse produziert.
Kennzalen des Energiesystems
- Jährlicher Energiebedarf des EFH
Haus: 4000 Kilowattstunden (kWh)
Heizung: 3000 kWh
Elektroauto: 3000 kWh - Solaranlage 12.5 Kilowattpeak (kWp)
Jährliche Produktion der Solaranlage: 15‘000 kWh - Jährlicher Stromüberschuss: 5000 kWh
Welchen Herausforderungen begegnest du persönlich, bei solchen Projekten, wie jenem in Amden?
Die Installation der Anlagen unter engen Platzverhältnissen ist jeweils eine Herausforderung. Insbesondere darum, weil Abstände eingehalten werden und somit brandschutztechnische Vorgaben respektiert werden müssen. Zudem verfügen die Behörden noch über relativ wenig Know-how in diesem Bereich, weshalb Projekte wie dieses aufwändigen Prüfungen unterliegen und wir viele Gespräche führen und aufklären müssen.
Wie bewertest du das Potenzial von Wasserstoff für eine erneuerbare Energiezukunft?
Für mich kann die Bedeutung von Wasserstoff für eine erneuerbare Energiezukunft nicht unterschätzt werden. Denn es zeichnet sich sonst keine andere Speichertechnologie ab, mit der wir die Unabhängigkeit vom Ausland und von fossilen Energieträgern sonst erreichen könnten. Es ist darum jetzt von Bedeutung, dass man weiter an Wasserstofftechnologien forscht und sie weiterentwickelt. Insofern bieten uns solche Anlagen wie jene von Herrn Hagmann die Möglichkeit, wertvolle praktische Erfahrungen zu sammeln.
Georg Putzi hat das Projekt in Amden für EKZ geleitet: «Eine Wasserstoffspeicheranlage macht nur dann Sinn, wenn die dazugehörende Solaranlage genügend Stromüberschüsse produziert.»
Der Wasserstofftank wird nun noch mit einer Holzfassade eingekleidet.
Wie viele solcher Wasserstoffspeicher würden wir brauchen, um damit die Stromversorgungslücke im Winter zu meistern?
Im Winter fehlen uns bekanntlich zwischen 10 bis 15 Terrawattstunden (tWh) an elektrischer Energie. Zieht man die Abwärme ab, die bei der Rückverstromung des Wasserstoffs entsteht, kriegt Herr Hagmann circa 1800 Kilowattstunden der im Sommer gespeicherten Energieüberschüssen im Winter als Strom zurück. Wenn wir die Winterstromlücke nur mit solchen Wasserstoffspeichern schliessen müssten, bräuchten wir also etwa 8 Millionen Stück davon. Zum Glück haben wir aber auch andere Möglichkeiten.
Du sprichst es an: Ein grosser Teil der Energie kommt bei der Rückverstromung in Form von Abwärme zurück. Bräuchte es zukünftig einen zusätzlichen Ausbau des Fernwärmenetz’, um diese Abwärme zu verteilen, wenn sie vor Ort nicht genutzt werden kann?
Nein die Abwärme kann im Winter eigentlich immer vollständig vor Ort genutzt werden. Im Sommer bei der Produktion des Wasserstoffs sieht das anders aus, da geht die Abwärme eher verloren. Aber daran würde auch der Anschluss ans Fernwärmenetz nichts ändern.
Wie geht es im Jahr 2023 weiter? Wie viele solcher Wasserstoffspeicher-Projekte sind geplant?
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