H2 Energy präsentierte zusammen mit der Hälg Group, der Osterwalder Gruppe und der Empa ein gemeinsames Projekt über Wasserstoff-Brennstoffzellen zur Reduktion von Lastspitzen in Fernwärmesystemen, das auf dem NEST- und “move”-Campus der Empa in Dübendorf getestet wurde und Strom und Wärme in Gebäudenetze liefert.

Zwischen Oktober 2023 und September 2025 wurden auf dem “move”-Campus in Dübendorf im Rahmen des Energy Hub der Empa Betriebsmodelle und Auslegungsgrundlagen für wasserstoffbasierte Spitzenlastsysteme entwickelt und getestet, um die Leistungsfähigkeit und CO₂-Einsparungen zu validieren. Das Projekt war Teil des Programms SWEET-PATHFNDR und wurde vom Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt.

Ein modernes Industriegebäude mit der Aufschrift "move" an der Fassade, ein weißes Auto mit der Aufschrift "enerv" und zwei Personen, die draußen in der Nähe von Lade- oder Energiegeräten stehen.


Wichtigste Ergebnisse

Die Ergebnisse der zweijährigen Projektphase waren durchweg positiv mit den folgenden Hauptergebnissen:

  • Der Prototyp einer Wasserstoff-Brennstoffzellen-Kraft-Wärme-Kopplung ermöglicht schnelle Leistungssteigerungen (≤3 min) mit einem elektrischen Wirkungsgrad von 40-48 % und einem thermischen Wirkungsgrad von 30-50 %, was zu einem Gesamtwirkungsgrad zwischen 70 und 98 % führt.
  • Die modellprädiktive Steuerung reduziert die Betriebskosten um >10 % und senkt den Spitzenbedarf des Netzes um ~10 kW, wodurch die Netzstabilität gefördert und die Aufrüstung des Netzes verzögert wird.
  • Die wirtschaftliche Lebensfähigkeit hängt von hohen Spitzenstrompreisen und einer ausreichenden saisonalen Nachfrage ab.
  • Die altersgerechte Optimierung reduziert die optimale Systemgröße um bis zu 28 %, ermöglicht eine genauere langfristige Investitionsplanung und unterstützt dauerhafte, kohlenstoffarme Energielösungen.

Anwendungen von Wasserstoff-Brennstoffzellen

Die vielversprechendsten Anwendungen finden sich in Stadtvierteln mit Wärmepumpen oder Fernwärmesystemen, wo Spitzenlasten nur schwer zu bewältigen sind, sowie in Einrichtungen mit hoher Nachfrage wie Schulen, Sporthallen, Schwimmbädern, Hotels und Logistikzentren mit häufigen Energiespitzen.
Das Projekt zeigt, dass Wasserstoff-Brennstoffzellen elektrische und thermische Spitzenlasten in Gebäuden wirksam ausgleichen können, was ihre Eignung für das Spitzenlastmanagement bestätigt und eine bessere Auslegung von Energiesystemen unterstützt.
Der Einsatz von grünem Wasserstoff ermöglicht auch messbare CO₂-Reduzierungen und trägt zu einer widerstandsfähigeren und kohlenstoffarmen Energiezukunft bei

Modernes Bürogebäude mit großen rechteckigen Fenstern; ein weißes industrielles HLK-Gerät ist draußen auf einer gepflasterten Fläche vor dem Gebäude installiert.
Ein Schild in deutscher Sprache, das für CO2-freie Heizsysteme unter Verwendung von erneuerbarem Wasserstoff wirbt, mit Abbildungen von Wasserstoffspeicherbehältern, Solarpaneelen und den Logos der beteiligten Organisationen.


Ein gemeinsamer Schritt nach vorn

Das gemeinsam von H2 Energy, der Hälg Group, der Osterwalder St. Gallen AG und der Empa durchgeführte Forschungsprojekt “H2 Districts” ist ein wichtiger Schritt, um die Rolle von Wasserstoff-Brennstoffzellen in zukünftigen Energiesystemen zu demonstrieren. Insgesamt bietet das Projekt eine solide Grundlage für die weitere Entwicklung und praktische Anwendung von grünen Wasserstofflösungen.

Erfahren Sie hier mehr über das Angebot von H2 Energy für Wasserstoff-Brennstoffzellen in Kraft-Wärme-Kopplungs-Anwendungen.

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