Ein Problemlöser im Park

Simon Hahn nutzt die Vorteile der katalytischen Verbrennung von Wasserstoff für seine Geschäftsidee. Foto: Forschungszentrum/Jansen

Wasserstoff zu verbrennen gilt als problematisch. Das erste Element im Periodensystem ist als Brennstoff heute nämlich vergleichsweise teuer. Simon Hahn hatte schon ein Faible für das Lösen von Problemen, als er noch klein war. So plant er heute als angehender Unternehmer, genau das zu tun, also Wasserstoff zu verbrennen. Aber nicht so, wie Sie vielleicht denken.

„Je größer das Problem – und der Klimawandel ist eines unserer aktuell größten Probleme –, desto größer die Lösung, desto größer das Glücksgefühl“, sagt der Chemie-Ingenieur, der gerade darauf hinarbeitet, sein Startup namens Clean H₂eat auszugründen. Ganz wichtig: Verbrennen ist nicht gleich Verbrennen. Das geht im Fall von Clean H₂eat nämlich ohne Flamme und schädliche Abgase. Davon hat der angehende Unternehmer bei der jüngsten Ausgabe des HC-H2 Brainergy Park Connects zum Start ins Jahr 2025 berichtet.

Bei dem Netzwerktreffen kommen die Anlieger zusammen, die im hochinnovativen Gewerbepark Brainergy Park ansässig sind, oder es in Zukunft planen. Simon Hahn ist schon da. Im vergangenen Jahr hat der wissenschaftliche Mitarbeiter des Instituts für nachhaltige Wasserstoffwirtschaft (INW) am Forschungszentrum Jülich ein Büro im Startup Village bezogen. Heute arbeitet er nicht nur mit Wasserstoff, sondern bereitet zudem den Stapellauf für Clean H₂eat in diesem Jahr vor.

Wasserstoff verbrennen: Auf das Wie kommt es an

Zurück zum eigentlich problematischen Verbrennen von Wasserstoff: Es kommt ganz drauf an, wie das geschieht. Und warum. Simon Hahns Geschäftsmodell basiert auf der sogenannten katalytischen Verbrennung. Keine Flamme, keine schädlichen Abgase wie Stickoxid und Kohlendioxid. Wasserstoff und Sauerstoff aus der Luft reagieren zusammen an einem Katalysator. So entsteht Wasserdampf. Und Wärme. Und diese Wärme soll durch die patentierte Technologie mit einem besonders hohen Wirkungsgrad bereitgestellt werden, beispielsweise für viele Anwendungen in der Industrie.

„Enorm viele Produkte brauchen entlang ihrer Herstellung Prozesswärme. Und die liegt in der Regel bei Temperaturen über 100 Grad. Sei es in der Produktion von Pullovern über die Herstellung von Papier bis hin zum Brötchenbacken. Die Wärmepumpe, die beispielsweise zum Beheizen von Gebäuden ideal ist, verliert bei einem Temperaturniveau von über 100 Grad an Effizienz. Für höhere Temperaturen können dann elektrische Widerstandsheizungen genommen werden, wie man sie in Durchlauferhitzern kennt.

Die verbrauchen aber viel Strom und sind entsprechend teuer im Betrieb. Das Verbrennen mit einer Flamme bei hoher Temperatur erzeugt Stickoxid-Emissionen“, erklärt Simon Hahn die Marktlücke, die er sieht und die er füllen will. Die katalytische Verbrennung von Wasserstoff beginnt auf niedrigem Temperaturniveau und kann danach auf Wunsch hochreguliert werden, mitunter auf bis zu 1000 Grad. Eines der ersten großen Ziele nach dem Stapellauf: Geld einwerben für eine Anlage im industriellen Maßstab.

„Die katalytische Verbrennung fängt schon bei Umgebungstemperatur an und ermöglicht dem Anwender,
eine Wunschtemperatur zu wählen. So entstehen keine NOX-Emissionen“, sagt Simon Hahn. Das
ist ein Vorteil, den die konventionelle Wärmeerzeugung mit der Wasserstoffflamme nicht hat.
Foto: Forschungszentrum Jülich/Nörig

Mehr Flexibilität für den Verbraucher

Auch für das Thema Heizung könnte die katalytische Verbrennung laut Simon Hahn langfristig relevant werden. Nicht als alleinige Technologie. Denn grundsätzlich seien Wärmepumpen aufgrund ihrer Effizienz eine sehr gute Lösung. „Ich könnte mir aber sehr gut ein hybrides System vorstellen, das beides kann: elektrisch Heizen und katalytisch Verbrennen. Dadurch hat der Verbraucher mehr Flexibilität und eine höhere Versorgungssicherheit. Es wird in Zukunft nämlich nicht immer nur Lösungen nach dem Motto ‚entweder, oder‘ geben, sondern Technologien, die sich sinnvoll ergänzen.“

Vor allem mit Blick in die Zukunft, wenn das Preisgefüge sich verändert. Fossile Energieträger werden aufgrund der steigenden CO₂-Bepreisung teurer, die Preise für Wasserstoff werden mit dem einsetzenden Markthochlauf fallen und das Gas konkurrenzfähiger machen.

Das HC-H2 Brainergy Park Connect ist mit Simon Hahns Vortrag in sein drittes Jahr gestartet. „Dies ist ein Ort, an dem Strukturwandel zu gelingen beginnt“, sagt Prof. Peter Wasserscheid zu Beginn des Treffens mit Blick auf die steigende Zahl an Teilnehmenden. „Hier kommen wir in den Austausch, hier knüpfen wir Kontakte. Je weiter der Brainergy Park wächst, desto mehr werden wir auch bei diesem Treffen werden“, prognostiziert der Sprecher des gastgebenden Helmholtz-Clusters für nachhaltige und infrastrukturkompatible Wasserstoffwirtschaft (HC-H2).