„Nicht erst seit gestern, sondern schon seit Jahren, sprechen wir intensiv mit unseren Kunden aus der Heizungsindustrie, um unsere Wasserstoffstrategie weiterzuentwickeln“, erklärt Uwe Deptolla.
So ein Blick „hinter die Kulissen“ ist hoch-spannend, denn im Tagesgeschäft im Heizungsbau vergisst man doch gerne mal schnell, dass die „Intelligenz“ des jeweiligen Heizgeräts im Grunde auch im hohen Maße vom Geschick und von der Qualität der (unsichtbaren) Zulieferer des (offensichtlichen) Herstellers abhängt. Stichwort: Gerätesicherheit!
„Wir kümmern uns hier um sichere Geräte und Anwendungen – primär“, so Deptolla. Das beste Beispiel hierfür sei das „SCOT“-System des Unternehmens. „SCOT“ steht dabei als Abkürzung für „Safety Combustion Technology“; sprich: sichere Gasverbrennung. Diese elektronische Verbrennungsregelung er-kennt automatisch Gasarten (L-Gas, H-Gas, Flüssiggas, Biogase, wasserstoffhaltige Gase) und kann einen sehr hohen Modulationsgrad von 1:15 realisieren. Was das Stichwort „Sicherheit“ ergänzt durch die Attribute „praktisch“, „funktional“, „bewährt“ und „effizient“.
Uwe Deptolla macht ein Beispiel für die hohe Praxistauglichkeit: „Von der Marktraumumstellung von L-Gas auf H-Gas habe ich bei mir zuhause nichts gemerkt. Den Job hat »SCOT« übernommen.“ Aber nicht nur die automatische Geräteanpassung an verschiedene Gasfamilien, sondern auch die einstellungsfreie Installation der Kessel, tragen zur erhöhten Sicherheit bei. Kein Wunder also, dass „SCOT“ von der Heizungsindustrie stark nachgefragt wurde/wird und bei Gas-Brennwertgeräten für Zukunftsfähigkeit sorgt. Laut Angaben von Uwe Deptolla wurde es in Europa bisher millionenfach verbaut.
Im Vordergrund
Der genannte primäre Entwicklungsauftrag – Geräte- und Anwendungssicherheit – besitzt freilich im Kontext des Brennstoffs (der Zukunft) Wasserstoff nochmals ein ganz anderes Gewicht. Wasserstoff (H2) ist nämlich das leichteste aller chemischen Elemente mit der niedrigsten Dichte. Damit hat Wasserstoff eine höhere Permeabilität als Erdgas und bei den Komponenten im Heizgerät müssen die Entwickler ein besonderes Augenmerk auf die Dichtigkeit legen. Auch die Auswahl geeigneter Materialien ist natürlich essentiell (alle H2-berührten Teile sind bei Resideo zu 100 Prozent zertifiziert). Aber wirklich „kriegsentscheidend“ ist das Brennverhalten (gerade beim Betrieb der Geräte mit 100 Prozent H2): Zum einen ist die Flammgeschwindigkeit bei der Verbrennung von Wasserstoff achtmal höher als bei Methan und zum anderen zündet es sehr schnell.
Der Steuerung des Zündvorgangs müsse, laut Deptolla, besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, um das Auftreten eines Flammenrückschlags zu verhindern. Bei einem unerwünschten Flammenrückschlag wandert die Flamme vom Brenner entgegen der Stromrichtung zurück in Richtung Gas-Luft-Verbund. Dies kann durch ein geeignetes H2-Regelsystem verhindert werden, das einen zu hohen Druck unterbindet, sodass das Brennstoffgemisch während der Zündung mit optimaler Geschwindigkeit in den Brenner fließen kann.
„Wegen der hohen Flammgeschwindigkeit des Wasserstoffs kann es aber auch im laufenden Betrieb zu einem Flammenrückschlag kommen – wenn etwa niedrige Heizleistungen abgerufen werden. Das kann durch eine geeignete Regelungstechnik verhindert werden“, betont Uwe Deptolla die Fein- und Eigen-heiten des Brennstoffs sowie die Herausforderungen bei der Entwicklung. „20 Prozent Beimischung von Wasserstoff zum konventionellen Erdgas sind problemlos möglich. 30 Prozent Wasserstoff im Erdgas gelten als beherrschbar (THyGA Studie). Gemeinsam mit den Herstellern von Heizsystemen arbeiten wir schließlich daran, Umrüstsets für den Betrieb mit 100 Prozent Wasserstoff bereitzustellen.“ Hierbei könnte die Heizungsindustrie das Funktionsprinzip ihrer Gas-Brennwertgeräte grundsätzlich beibehal-ten. Da aber Wasserstoff einen geringeren Heizwert als Erdgas aufweist (Heizwert: Wasserstoff, H2 – ca. 3 kWh/m³ / Methan, CH4 – ca. 10 kWh/m³), muss in der Praxis natürlich eingegriffen bzw. das Gerät um-gerüstet werden. Der Wobbe-Index liegt im Bereich von Erdgas. Das bedeutet in der Praxis, dass nur wenige Änderungen vorgenommen werden müssen, um einen Kessel auf Wasserstoff umzustellen. „Unsere Umrüstsets sind derzeit auf einen UV-Sensor ausgerichtet, welcher, auch maßlich, die Ionisati-ons-Elektrode ersetzt. Ein zweiter Baustein ist die Mischeinrichtung (Venturi). Diese sorgt für das Mi-schen von Luft und Wasserstoff und kann sowohl vor als auch hinter dem Gebläse eingesetzt werden“, fasst der Product Manager von Resideo diese Steilvorlage für die Kesselindustrie zusammen (vgl. Abbildung 2).
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