Beam me up, Scot(ty)!

Die Geschichte der modernen Gastechnik ist untrennbar verbunden mit echten Spezialisten, die mit viel Liebe zum Detail sehr sichere Haus- und Heizgeräte entwickelten.

Auch wenn es vielleicht nicht so bekannt ist, „versteckt“ sich hinter dem global agierenden Unternehmen Resideo – hier: am Standort in Lotte bei Osnabrück – genau dieses Know-how, welches unter anderem der Gas-Brennwerttechnik nicht nur zu einem bekanntlich großen Markterfolg verhalf, sondern nun zu einem weiteren Evolutionsschritt in Richtung der Nutzung wasserstoffreicher Gase bzw. von reinem Wasserstoff führen wird.

Jede Region hat ja so ihre Spezialitäten und Kulturgüter, die gehegt und gepflegt werden, die Sinn stiften und mit denen sich die Menschen dort auch gerne identifizieren: ob Kässpätzle, Butterbrezel, halber Hahn, Mett- oder Fischbrötchen. Im Bundesgebiet ist von Süd nach Nord, von Ost nach West einiges geboten – natürlich nicht nur kulinarisch.

Jede Region weist auch ihre technologischen Spezialitäten auf. Konkret auf den Markt der Haus- und Gebäudetechnik bzw. Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik bezogen, finden sich zum Beispiel starke Zentren für raumlufttechnische Systeme im Südwesten der Republik oder die traditionsreichen Armaturen-Spezialisten im Sauerland.

„Osnabrück ist das Silicon Valley der Gas-Verbrennungstechnik“, betont Uwe Deptolla nicht ganz ohne Stolz und erweitert damit die lange Liste an SHK-geprägten Wirtschaftsmetropolen. Dass Deptolla, seines Zeichens Product Marketing Manager und Product Manager Gas Valves, Boiler Electronics sowie Combustion Systems bei Resideo – sprich: ein Fachmann in Sachen Gasverwendung –, mit seiner Einschätzung weder falsch liegt noch übertreibt, lässt sich relativ einfach damit beweisen, dass in der Nähe des heutigen Resideo-Standorts in Lotte (Nordrhein-Westfalen) – unweit der niedersächsischen Großstadt Osnabrück – schon vor bald 160 (!) Jahren ein gewisser Herr Kromschröder mit der Herstellung, Reparatur und dem Vertrieb von Gaszählern, entsprechenden Reglern und Sicherheitsgeräten beschäftigt war. Kenner der Materie sowie Sach- und Fachkundige der Branche dürften jetzt bedeutungsvoll mit dem Kopf nicken. Den Beleg dafür, dass die Region Lotte/Osnabrück im wahrsten Sinne des Wortes ein „hot spot“ der modernen Gastechnik ist, liefert schlichtweg auch die Tatsache, dass sich hier mittlerweile auch diverse Marktteilnehmer angesiedelt haben.

Im Hintergrund

An dieser Stelle lohnt es sich, einen Blick auf das Unternehmen mit global etwa 14.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern selbst zu werfen: Resideo Technologies Inc., mit Hauptsitz in Scottsdale, Arizona, USA, ist ein führender Anbieter von Komfort- und Sicherheitslösungen, vor allem für private Wohngebäude (Gesamtumsatz 2023: über 6 Milliarden US-Dollar). Resideo baut auf einer 130-jährigen Tradition auf und ist weltweit in 150 Millionen Haushalten vertreten. Das Unternehmen wurde im Herbst 2018 von Honeywell International Inc. ausgegliedert und verfügt über eine exklusive Lizenz zur Nutzung der Marke „Honeywell Home“ für einige seiner Produkte.

In den Kompetenzbereichen „Wasser“ und „Wärme“ bietet Resideo so weltweit Lösungen für hygienisches Trinkwasser und intelligentes Energiesparen – das beinhaltet Heizungs- und Wasserarmaturen sowie Produkte zur Regelung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen bis hin zu Smart Home-Lösungen.

Welchen Stellenwert der Standort Lotte dabei im doch komplexen Gefüge des Unternehmens einnimmt, konnte die HeizungsJournal-Redaktion bei einem Vor-Ort-Besuch hautnah erleben. Kurz – und auf den Punkt gebracht: Die Konzentration von erfahrenen Spezialisten in den Bereichen Gas, Elektrifizierung (Steuerungen für Wärmepumpen, Hybride), MSR-Technik und Softwareentwicklung dort ist beeindruckend. Dies machte vor allen Dingen ein Rundgang durch Laboratorien und Fertigung klar, den Tomas Hodal, Standortleiter Lotte, moderierte.

Im Mittelpunkt

Das in diesem Zuge besichtigte, hoch-moderne Technikum hat eine Schlüsselrolle insbesondere in der Wasserstoffstrategie von Resideo inne: Es wurde schon im September 2021 eröffnet und beherbergt die in Lotte ansässigen Mitarbeiter, die sich auf die Messung und Prüfung von Sicherheitseinrichtungen für Hersteller von Heizkesseln und Warmwasserbereitern spezialisiert haben. Für die Entwicklung von Produkten und Geräten stehen unter anderem 27 Teststationen zur Verfügung. An den Kessel-Teststationen können zum Beispiel acht verschiedene Arten von Gasen verwendet werden, um somit die unterschiedlichen Anwendungen zu repräsentieren.

„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).

Im Großen und Ganzen

Der Firmenbesuch im „Silicon Valley der Gas-Verbrennungstechnik“ machte – einmal mehr – klar, dass es gerade in der SHK-Branche wichtig ist, die vielfältigen Systeme und Lösungen in erster Linie nach ihren „inneren Werten“ zu beurteilen. Mit anderen Worten: Der schöne Schein ist das eine, die dauerhaft sichere und wirtschaftliche Funktion das andere!