Wasserstoff aus dem Garten: Wie ein Start-up die Gasheizung ersetzen will
Ein norwegisches Start-up speichert Solarstrom als Feststoff-Wasserstoff im Garten. Jetzt drängt es auf den deutschen Markt.
Das Photoncycle-System speichert Solarstrom als Feststoff-Wasserstoff in einem unterirdischen Tank im Garten. Im Winter wird daraus wieder Strom und Wärme.
Foto: Photoncycle
Die Heizungsdiskussion erlebt eine Renaissance. Seit die Regierungskoalition am 24. Februar ihre Eckpunkte zum Gebäudemodernisierungsgesetz (GMG) vorgelegt hat, ist klar: Die 65-%-Pflicht für erneuerbare Energien beim Heizungstausch fällt. Gasheizungen sind vorerst wieder uneingeschränkt erlaubt. Doch ab 2029 greift eine sogenannte Bio-Treppe, die steigende Anteile klimafreundlicher Brennstoffe vorschreibt. Schon ab 2028 soll eine Grüngasquote die Gasversorger verpflichten, wachsende Anteile von Biomethan oder grünem Wasserstoff bereitzustellen.
Doch woher soll das grüne Gas kommen? Biomethan ist begrenzt, grüner Wasserstoff aus Großelektrolyseuren teuer und selten. Photoncycle aus Oslo könnte eine Lösung gefunden haben: Wasserstoffproduktion aus dem eigenen Garten mit integrierter Speicherung. Jetzt hat das Start-up 15 Mio. € erhalten – und drängt auf den deutschen Markt.
Inhaltsverzeichnis
So funktioniert die H2-Heizung
Photoncycles System besteht aus drei Komponenten:
- Solarpanels auf dem Dach
- einer oberirdischen Verarbeitungseinheit am Haus
- einem rund 3 m³ großen Speichertank, der im Garten in den Boden eingelassen wird.
Den Kern der Lösung bildet eine reversible Hochtemperatur-Brennstoffzelle.
- Wenn die PV-Anlage auf dem Dach im Sommer mehr Strom produziert als der Haushalt verbraucht, nutzt die im System installierte Brennstoffzelle den Überschuss, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der Wasserstoff wird in einem Metallhydrid-Speicher unter der Erde gelagert.
- Im Winter kehrt sich der Prozess um: Die gleiche Zelle wandelt den gespeicherten Wasserstoff wieder in Strom und Wärme um.
Erzeugung und Rückverstromung passieren also in ein- und demselben Gerät. Ein separater Elektrolyseur ist nicht nötig. Das macht das System kompakter als konventionelle Power-to-Gas-Anlagen und grundsätzlich geeignet für den Einsatz am Eigenheim. Kein Wunder, denn Photoncycle zielt auf den B2C-Markt.
Warum Feststoff? Das Geheimnis der Metallhydride
Photoncycle speichert den Wasserstoff nicht in Hochdruck- oder Kryotanks und schon gar nicht in Form von Ammoniak oder anderen Chemikalien: All das wäre für den Hausgebrauch suboptimal. Stattdessen setzen die Norweger auf eine Metallhydrid-Verbindung, also einen Feststoffspeicher. Die dort einströmenden Wasserstoffmoleküle lagern sich in der Kristallstruktur eines Metalls ein, ähnlich wie ein Schwamm Wasser aufsaugt. In diesem Zustand ist das Gas weder brennbar noch explosiv und lässt sich bei normalen Temperaturen und Drücken lagern.
Die Speicherdichte ist dabei laut Photoncycle deutlich höher als bei gasförmigem oder flüssigem Wasserstoff. Das System erreiche eine Energiedichte, die rund 20-mal höher liegt als bei einer vergleichbaren Lithium-Ionen-Batterie. In einem einzigen unterirdischen Tank mit 3 m³ Volumen sollen bis zu 10.000 kWh Energie Platz finden. Ein durchschnittlicher Vierpersonenhaushalt mit einem Jahresverbrauch von rund 4.500 kWh käme damit gut durch den Winter.
Freisetzung bei Bedarf
Wird die Energie benötigt, lässt das System kleine Wasserstoffmengen kontrolliert aus dem Metallhydrid frei und führt es der Brennstoffzelle zu. Die dabei anfallende Abwärme werde nicht verschwendet, sondern gezielt zur Raumheizung genutzt, erklärt Photoncycle-Gründer Bjørn Brandtzæg. Laut ihm entfallen rund 70 % des Energiebedarfs in Privathaushalten auf Heizung.
Für die kurzfristige Stromversorgung – etwa in den Minuten, bis die Brennstoffzelle ihre volle Leistung erreicht – ist eine kleinere Lithium-Ionen-Batterie als Puffer integriert. Das System ist also keine vollständige Alternative zur Heimspeicher-Batterie, sondern kombiniert deren schnelle Reaktionsfähigkeit mit dem Langzeitspeicherpotenzial von Wasserstoff.
15 Mio. €, auch für den Deutschlandstart
In einer Series-A-Finanzierungsrunde hat das Unternehmen Anfang März 15 Mio. € eingeworben. Zu den Investoren gehören NordicNinja, ein großer Venture-Capital-Fonds mit japanischer Beteiligung, und Voima Ventures aus Finnland. Mit dem Geld will Photoncycle drei Dinge finanzieren:
- den ersten kommerziellen Rollout in Dänemark und den Niederlanden,
- den Aufbau einer Produktionsstufe mit einer geplanten Jahreskapazität von 1,4 TWh ab 2027
- den Markteintritt in Deutschland.
Der deutsche Markt könnte für Photoncycle besonders attraktiv sein. Denn rund 8 Mio. Ein- und Zweifamilienhäuser werden hierzulande noch mit Gas beheizt. Gleichzeitig verfügt Deutschland über eine der höchsten Photovoltaik-Dichten in Europa.
„Deutschland hat beim Ausbau erneuerbarer Energien große Fortschritte gemacht“, erklärt Gründer Brandtzæg in einer Pressemitteilung. „Die saisonale Lücke zwischen Sommerproduktion und Winterbedarf bleibt jedoch bestehen. Dezentrale, saisonale Speicher können hier ergänzend wirken und Haushalten helfen, den Wert ihres Solarstroms zu sichern und die Abhängigkeit von Gas zu reduzieren.“
Das Geschäftsmodell funktioniert auf Abo-Basis: Solarpanels, Speicher, Wartung und Zugang zu Energiemärkten sollen in einem monatlichen Festpreis gebündelt werden. Photoncycle will den Strom dabei automatisiert handeln, also überschüssige Energie verkaufen, wenn die Preise hoch sind, und nachkaufen, wenn sie niedrig oder negativ sind. Der Haushalt soll an den Handelserlösen beteiligt werden. Voraussetzung dafür dürfte die Installation eines iMSys sein.
Kommt der Wasserstoff bald aus dem Garten?
Photoncycle hat bislang Prototypen und Labortests vorzuweisen. Die Einzelkomponenten seien validiert, heißt es, ein vollintegriertes System beim Kunden steht noch aus. Der kommerzielle Rollout in Dänemark soll das ändern. Bis zum Massenmarkt in Deutschland ist es aber noch ein weiter Weg: Die geplante Produktionskapazität von 1,4 TWh entspricht umgerechnet dem Bedarf von rund 140.000 Haushalten. Zum Vergleich: Heute gibt es rund 8 Mio. gasbeheizte Eigenheime.
Auch die Frage nach dem Gesamtwirkungsgrad bleibt offen. Jede Umwandlung – von Strom zu Wasserstoff und zurück – ist mit Verlusten verbunden. Brandtzæg räumt ein, dass die Verluste im System „effektiv Wärme“ seien, die zum Heizen genutzt würden. Das verbessert die Gesamtbilanz, macht das System aber nicht verlustfrei.
Und Photoncycle ist nicht allein im Rennen um die Zukunft der Gebäudewärme. Die Wärmepumpe bleibt der dominierende Weg zur Dekarbonisierung im Eigenheim. Zudem gibt es weitere Ansätze zur H2-Beheizung wie die Anfang 2026 installierte katalytische Wasserstoff-Heizung des Wiesbadener Start-ups Hyting. Dieses zielt allerdings primär auf den Industrie- und Gewerbesektor.
Ob Verbraucher bereit sein werden, ihre heimische Gasheizung durch ein Wasserstoffsystem zu ersetzen, wird sich primär an den Kosten und der Zuverlässigkeit entscheiden. Wenn diese mit den etablierten Technologien konkurrieren können, dürfte mit dem deutschen Markteintritt der Norweger im kommenden Jahr ein ernstzunehmender neuer Player das Feld der deutschen Heizungsdebatte betreten.
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