Was sind die Heraus­for­de­rungen, wenn man Gasge­räte bereit für Wasser­stoff machen will?

Jürgen Schwalme, Head of Appli­ca­tion Regions & Certi­fi­ca­tion ebm-papst Landshut (Foto: ebm-papst)

Da gibt es vor allem drei Aspekte. Wasser­stoff ist das leich­teste aller chemi­schen Elemente mit der nied­rigsten Dichte. Es durch­dringt Elas­to­mere und Kunst­stoffe leichter als Erdgas. Daher müssen die Kompo­nenten in der Brenn­wert­therme eine höhere Dich­tig­keit haben. Weiterhin muss die Verträg­lich­keit der Mate­ria­lien sicher­ge­stellt sein.

Und der dritte Aspekt ?

Das Brenn­ver­halten erfor­dert beson­dere Aufmerk­sam­keit. Denn die Flamm­ge­schwin­dig­keit ist achtmal höher als bei Methan. Darauf müssen die Zünd­pa­ra­meter im Feue­rungs­au­to­maten ange­passt werden. Und aufgrund des unter­schied­li­chen Heiz­werts und Wobbe-­Index muss der Gas-Luft-Verbund­regler so ausge­legt werden, dass eine opti­male Mischung und eine möglichst saubere Verbren­nung zu reali­sieren ist. Auch die übliche Flam­men­über­wa­chung mithilfe des Ioni­sa­ti­ons­stroms ist für 100 Prozent Wasser­stoff nicht geeignet. Als Alter­na­tiven kommen die bewährten Tempe­ratur-Mess­ver­fahren kombi­niert mit modernster Mikro­elek­tronik in Betracht.

Wie weit ist ebm-papst dabei?

Unser etabliertes Verbund­system NRV 118 ist bereits ohne Ände­rungen für einen Wasser­stoff­an­teil von bis zu zehn Prozent ausge­legt. Wir haben in mehreren Unter­su­chungen und Feld­tests nach­ge­wiesen, dass das System mit ein paar Ände­rungen H₂-ready ist — sich also auf den Einsatz mit 100 Prozent Wasser­stoff anpassen lässt. Unter­su­chungen zur Tempe­ra­tur­über­wa­chung laufen viel­ver­spre­chend.

10% Wasser­stoff­an­teil im Gasge­misch schafft das HS0118E1 schon heute – ohne Ände­rungen. (Foto: Gernot Walter)

Welche Ände­rungen sind das?

Wir haben die Anfor­de­rungen an die Dich­tig­keit von Gasventil und Gebläse erhöht und die verwen­deten Mate­ria­lien geprüft und ange­passt. Das HS0118E1 Hydrogen gleicht durch eine spezi­elle Vormi­sch­ein­rich­tung den Nach­teil von nied­ri­gerem Wobbe-Index und Heiz­wert bei gleich­zeitig höherem Brenner-Druck­ver­lust durch die Gas-Luft-Mischung vor dem Venti­lator aus. Zudem können höhere Modu­la­tionen gefahren werden, da sich das Gasventil durch den Unter­druck optimal ansteuern lässt.

Wie geht es weiter?

Bis das 100-Prozent-Wasser­stoff-Ziel erreicht ist, werden wir mit zuneh­menden Beimi­schungs­an­teilen arbeiten. Dafür tüfteln wir in unserem Entwick­lungs­zen­trum in Osna­brück an passenden Gebläsen und an Verbren­nungs­re­ge­lungen, die auch bei wech­selnden Misch­ver­hält­nissen für eine saubere Verbren­nung sorgen. Sie erhöhen so die Effi­zienz des Systems und tragen zum Errei­chen der Klima­ziele bei.