In den abgelegenen Hügeln von Cumbria, ein paar Meilen nördlich von Hadrianswall, stehen drei unscheinbare Reihenhäuser nebeneinander und bieten leise einen Ausblick auf eine kohlenstoffarme Zukunft.
Die Häuser sind absichtlich in jeder Hinsicht unauffällig: Sie sind die ersten in Großbritannien, die als Teil der modernsten Wasserstofftestanlage der Welt mit einer Mischung aus sauber verbrennendem Wasserstoff betrieben werden. Willkommen bei Hystreet.
Ingenieure auf dem fünf Hektar großen Gelände testen, ob Wasserstoff das fossile Gas, das im Rahmen der Bemühungen der Regierung zur Erreichung der Klimaziele durch Fernleitungsrohre und lokale Netze in britische Haushalte gepumpt wird, sicher ersetzen kann.
„Neunundneunzig Prozent der Menschen denken nicht darüber nach, woher ihr Gas kommt oder wie es dorthin gelangt“, sagt Antony Green, Wasserstoffzar bei National Grid und Leiter des FutureGrid-Projekts. Seine Aufgabe ist es, eine realistische Nachbildung des britischen Gassystems zu erstellen, um zu testen, ob dieselben Pipelines, die seit den 1970er Jahren Gas aus der Nordsee in die Häuser transportierten, in Zukunft kohlenstoffarmen Wasserstoff transportieren könnten.
Das Heizen britischer Häuser macht 15 % der Gesamtemissionen des Landes aus, was bedeutet, dass eine kohlenstoffarme Alternative entscheidend sein wird, um die Emissionen bis 2050 auf Null zu senken Cluster, um die Emissionen aus umweltverschmutzenden Fabriken und Kraftwerken zu bekämpfen.
„Die Beweise, die wir in den letzten Jahren aufgebaut haben, zeigen, dass wir dies schaffen können“, sagt Green und geht eine riesige Gasleitung entlang. „Es ist alles sehr schön und gut, den Papierkram zu erledigen. Aber du musst es noch beweisen.”
Grün wird kurz von einem kurzen Alarm unterbrochen, gefolgt von einem tiefen Knall, während eine kontrollierte Explosion nur ein oder zwei Meilen entfernt stattfindet. Das Wasserstoff-Testgelände befindet sich tief im Inneren des größten Stützpunkts der Royal Air Force des Landes, wo mit gelegentlichen Explosionen zu rechnen ist. Am Wasserstoff-Testgelände wird es keine geben, versichert er mir. Dennoch ist seine Lage angesichts der bevorstehenden Herausforderung eine vernünftige Vorsichtsmaßnahme.
Die vorhandene Gasinfrastruktur Großbritanniens zum Transport von Wasserstoff zu nutzen, ist keine einfache Aufgabe. Es ist brennbarer als das traditionelle methanreiche Gas, das wir gelernt haben, sicher in unseren Häusern zu verwenden, und seine kleineren Moleküle bedeuten, dass es dreimal häufiger aus Pipelines oder in Häuser austritt als fossiles Gas. Auf der positiven Seite ist Wasserstoff auch leichter, was bedeutet, dass er sich eher auflöst, als sich zu sammeln und eine Verbrennungsgefahr zu erzeugen.
Eine Wasserstoffzukunft erfordert akribische Sicherheitsbewertungen, aber auch riesige Mengen des Kraftstoffs. Kohlenstoffarmer Wasserstoff kann auf zwei Arten hergestellt werden: Blauer Wasserstoff kann aus fossilem Gas mithilfe einer Technologie zur Abscheidung von Kohlendioxid gewonnen werden, um die freigesetzten Klimaemissionen einzufangen; Grüner Wasserstoff kann durch die Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit erneuerbarem Strom hergestellt werden.
Obwohl blauer Wasserstoff weithin als „kohlenstoffarm“ gilt, hat er sich bei Klimaaktivisten nicht durchgesetzt. Trotz des Einsatzes der Kohlenstoffabscheidungstechnologie zum Einfangen der Emissionen aus dem Prozess werden etwa 10 bis 15 % des CO2 im fossilen Gas würde seinen Weg in die Atmosphäre finden. Es würde auch eine kontinuierliche Offshore-Gasproduktion erfordern, die einen erheblichen CO2-Fußabdruck mit sich bringt.
Viele würden einen Fokus auf grünen Wasserstoff bevorzugen, obwohl Fragen offen bleiben, wie bald er eine bedeutende Rolle bei der Reduzierung von Emissionen spielen könnte und ob es genug erneuerbare Energien geben würde, um einen Wasserstoffboom sowie die Elektrifizierung von Haushalten und Verkehr anzukurbeln.
In der „Beach-to-Boiler“-Testanlage in Cumbria verwendet Green ausgediente Teile von Gaspipelines und Ventilen, um ein geschlossenes System zu schaffen. Die Rohrleitungen reichen vom riesigen Gasimporttyp, der an der Küste und im ganzen Land zu finden ist, bis hin zu kleineren Pipeline-Gitternetzen, die die örtlichen Nachbarschaften durchziehen und insgesamt etwa einen Kilometer lang sind, bevor sie die sorgfältig gebauten Testhäuser von Hystreet erreichen.
Die Ingenieure testen eine Gasmischung mit 2 % Wasserstoff, bevor sie bis zu 20 % Wasserstoff aufbauen und dann reinen Wasserstoff durch die Rohre leiten, um ihre Sicherheit zu beurteilen. „Wir erhalten regelmäßig Anrufe aus der ganzen Welt, um zu fragen, was wir hier machen und wie wir es machen“, fügt Green hinzu.
Auf Hystreet verwendet jedes zweistöckige Haus einen etwas anderen Grundriss und Bautyp, um typische Wohnhäuser in ganz Großbritannien darzustellen. Sie dürfen sich langsam mit Wasserstoff füllen, während Innensensoren die Gasfüllstände überwachen. Bei Erreichen der Sicherheitsgrenze fliegen automatische Scharniere an Türen und Fenstern auf, damit das Gas entweichen kann. „Aber keine Explosionen von uns“, scherzt Green.
Im Inneren wirken die Geräte beruhigend enttäuschend: ein scheinbar normales Gaskochfeld, ein unauffälliger Boiler.
Wie Erdgas ist Wasserstoff geruchlos, so dass der gleiche unverwechselbare Geruch hinzugefügt wird, damit die Menschen ein Leck schnell erkennen können. Wenn es brennt, ist es bei Tageslicht schwer zu sehen, daher verfügt das Kochfeld über eine Einstellung, die eine sichtbare Flamme erzeugt, ähnlich der eines traditionellen Gaskochfelds, aber röter.
„Ich glaube, die Leute erwarten etwas mehr oder etwas anderes“, sagt Green, während wir in den Schrank am Kessel blicken. „Aber das ist wirklich der Punkt. Der Betrieb Ihres Hauses mit Wasserstoff sollte sich nicht anders anfühlen als mit Erdgas.“
Dennoch gibt es viele, die es vorziehen würden, Häuser ohne Wasserstoff zu betreiben. Für die Skeptiker ist die Herausforderung, die 4.000 Meilen unterirdischen Gaspipelines Großbritanniens zu überholen, ein zu kostspieliger Schritt, während Heizen und Kochen stattdessen mit einem kohlenstoffarmen Stromsystem betrieben werden könnten.
Die gegensätzlichen Fraktionen in der Debatte verlaufen entlang vorhersehbarer Branchenlinien. National Grid und andere Unternehmen, die alte Gasinfrastruktur- oder Gasproduktionsprojekte betreiben, bevorzugen in der Regel Wasserstoff zu Hause, um die Lebensdauer bestehender Anlagen zu verlängern. Energieunternehmen, die in eine kohlenstoffarme Stromerzeugung investieren, setzen in der Regel auf elektrische Wärmepumpen als Zukunft für kohlenstoffarme Haushalte.
Letzte Woche gab die Regierung grünes Licht für Zuschüsse im Wert von 5.000 Pfund, um Haushalte bei der Aufrüstung auf Wärmepumpen zu unterstützen, und sagte, Wasserstoffversuche müssten fortgesetzt werden, bevor 2026 eine Entscheidung über Wasserstoff zu Hause getroffen werde.
Keith Anderson, der Vorstandsvorsitzende von Scottish Power, einem großen Investor für erneuerbare Energien und Hausenergielieferant, sagte: „Das wird nie passieren. Es ist ein Nichtstarter. Die Kosten für die Neugestaltung der gesamten Infrastruktur, die Neugestaltung aller Kessel und die Ineffizienz, Wasserstoff aus einer erneuerbaren Quelle in ein Heizprodukt für ein Haus zu verwandeln, werden einfach nicht funktionieren.“
Sein Unternehmen ist immer noch begeistert von grünem Wasserstoff – hat es aber fernab der Heimat im Visier. „Wir werden uns weiterhin auf Wasserstoff für den Verkehr konzentrieren, der zu schwer zu elektrifizieren ist, und für industrielle Prozesse, weil wir glauben, dass hier der größte Unterschied gemacht werden kann“, sagte Anderson.
Wie auch immer die Zukunft der britischen Wasserstoffambitionen aussehen mag, die in Cumbria gewonnenen Erkenntnisse werden eine entscheidende Rolle bei deren Verwirklichung spielen.