SVGW H2-Info – Installation von Wasserstoffanlagen in Gebäuden

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502853

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Zunehmend finden sich Systeme am Markt, die in Ergänzung einer Photovoltaikanlage, den im Sommer auftretenden Überschussstrom für eine Wasserstoffproduktion zur Speicherung und späteren Rückverstromung für eine weitgehende Selbstversorgung mit Energie nutzen. Die sichere und mit den Behörden abgestimmte Installation, Inbetriebnahme und langfristige Begleitung solcher Anlagen (Einzelanlagen; Inselanlagen) ist ein Ablauf, der in der Schweiz bisher im Einzelfall geklärt wird. Die Anforderungen können dabei sehr verschieden sein. Zum einen haben die verantwortlichen Institutionen wie die kantonale Gebäudeversicherung oder das Technische Inspektorat des Schweizerischen Gasfaches Vorgaben und zum anderen spielen auch Vorschriften aus dem europäischen Raum (EN-Regelwerk) mit hinein. Das Ziel des Projekts ist auf Basis einer Begleitung solcher Anlageninstallationen an konkreten Beispielen und unter Einbindung aller Beteiligten Erfahrungen und Erkenntnisse zu gewinnen, die in einem Merkblatt schweizweit einfliessen und den Akteuren als Orientierung zur Verfügung gestellt werden. Aus Sicht des Gasfachs soll mit diesem Merkblatt ein wesentlicher Beitrag zu einem sicheren Betrieb von Wasserstoffanlagen in Wohngebäuden geleistet werden. Unfälle oder krasse Fehlfunktionen sind unbedingt zu vermeiden, da dies zu irreparablen Schäden (Sach- und Personenschaden) führen kann.

Kurzbeschreibung (Englisch)

Systems are increasingly available on the market that use the surplus electricity generated in summer to produce hydrogen for storage and later reconversion for extensive energy self-sufficiency. The safe installation, commissioning and long-term support of such systems (individual systems; stand-alone systems), which have been coordinated with the authorities, is a process that has so far been clarified in individual cases in Switzerland. The requirements can vary greatly. On the one hand, the responsible institutions, such as the cantonal building insurance or the technical inspectorate of the Swiss gas industry, have their own specifications, while on the other hand, European regulations (EN regulations) also play a role. The aim of the project is to gain experience and knowledge based on the monitoring of such system installations using specific examples and with the involvement of all parties concerned. This information will be incorporated into a Swiss-wide information sheet and made available to the stakeholders as a guide. From the gas industry's point of view, this information sheet should make a significant contribution to the safe operation of hydrogen systems in residential buildings. Accidents or serious malfunctions must be avoided at all costs, as these can cause irreparable damage (to property and people).

Kurzbeschreibung (Französisch)

On trouve de plus en plus sur le marché des systèmes qui, en complément d'une installation photovoltaïque, utilisent le surplus d'électricité produit en été pour produire de l'hydrogène destiné à être stocké puis réinjecté ultérieurement dans le réseau afin d'assurer une large autosuffisance en énergie. L'installation sûre et coordonnée avec les autorités, la mise en service et le suivi à long terme de telles installations (installations individuelles ; installations isolées) est un processus qui, jusqu'à présent, a été clarifié au cas par cas en Suisse. Les exigences peuvent être très différentes. D'une part, les institutions responsables telles que l'établissement cantonal d'assurance des bâtiments ou l'Inspection technique de l'industrie gazière suisse ont des directives à respecter et, d'autre part, les prescriptions de l'espace européen (réglementation EN) jouent également un rôle. L'objectif du projet est d'acquérir des expériences et des connaissances sur la base d'un accompagnement de telles installations à l'aide d'exemples concrets et avec la participation de toutes les personnes concernées, expériences et connaissances qui seront intégrées dans une fiche technique pour toute la Suisse et mises à la disposition des acteurs à titre d'orientation. Du point de vue de l'industrie du gaz, cette fiche technique doit contribuer de manière essentielle à une exploitation sûre des installations d'hydrogène dans les bâtiments d'habitation. Les accidents ou les dysfonctionnements flagrants doivent absolument être évités, car ils peuvent entraîner des dommages irréparables (dommages matériels et corporels).

Schlussbericht (Deutsch)

Zunehmend finden sich Systeme am Markt, die in Ergänzung zu einer Photovoltaikanlage, den im Sommer auftretenden Überschussstrom für eine Wasserstoffproduktion zur Speicherung und späteren Rückverstromung für eine weitgehende Selbstversorgung mit Energie nutzen.Viele Schweizer Bürger, kleinere Gewerbebetriebe und mittelgrosse Unternehmen engagieren sich mit der Installation von Photovoltaikanlagen, um dem Klimawandel etwas entgegenzusetzen.

In den überwiegenden Fällen wird der vor allem in den Sommermonaten erzeugte Photovoltaikstrom in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die Rückvergütung, die dabei erzielt werden kann, wird im Allgemeinen als zu niedrig wahrgenommen. Die  Unzufriedenheit darüber ist so gross, dass viele dieser privaten Photovoltaikanlagenbetreiber bereit sind, in eine Wasserstoffanlage zu investieren. Die Wasserstoffanlage bietet eine saisonale Speicherung des vor allem in den Sommermonaten selbst erzeugten elektrischen Stroms. Dieser gespeicherte Strom steht dann wiederum im Winter nach erfolgter Rückverstromung zum Verbrauch zur Verfügung.

Gemeinsam mit der Branche wurde ein Merkblattes erarbeitet, um die Betriebssicherheit von Wasserstoffinstallationen und Wasserstoffanlagen in und an Gebäuden zu gewährleisten. Die Vorgaben in diesem Merkblatt dienen dazu, dass der Energieträger Wasserstoff zielgerichtet und energietechnisch sinnvoll verwendet wird. Die installierten und betriebenen Anlagen sollen sicher sein, sodass Personen und Sachschäden in dem Fall vermieden werden. Dadurch schafft das Merkblatt Transparenz und setzt akzeptierte Rahmenbedingungen für die Installation und den Betrieb von Wasserstoffanlagen in und an Gebäuden.

Kernbotschaften («Take-Home Messages»)

• Wasserstoffanlagen, die Wasserstoff produzieren, speichern und zum späteren Zeitpunkt wieder nutzen, sind einzig als Gesamtsystem, mit untereinander abgestimmten Komponenten bestimmungsgemäss einzusetzen.
• Die Komplexität der sicherheitsrelevanten Massnahmen nimmt je mehr Anteile der Anlage im Gebäude installiert werden zu. Vorzugsweise sind solche Gesamtsystem ausserhalb vom Gebäude zu installieren.
• Unter Anwendung der vorgegebenen Massnahmen dieses Merkblatt, ist ein langfristig sicherer Betrieb von Wasserstoffanalagen in und an Gebäuden realisierbar.

Zugehörige Dokumente

• Schlussbericht [PDF] 7'949 kB

Schlussbericht (Englisch)

There are an increasing number of systems on the market that, in addition to a photovoltaic system, use the surplus electricity generated in summer to produce hydrogen for storage and later conversion back into electricity, thereby achieving a high degree of energy self-sufficiency. Many Swiss citizens, small businesses and medium-sized companies are installing photovoltaic systems in order to combat climate change.

In most cases, the photovoltaic electricity generated mainly in the summer months is fed into the public grid. The reimbursement that can be achieved in this way is generally perceived as too low. Dissatisfaction with this situation is so great that many of these private photovoltaic system operators are willing to invest in a hydrogen plant. The hydrogen plant offers seasonal storage of the electricity generated mainly in the summer months. This stored electricity is then available for consumption in winter after being converted back into electricity

A leaflet has been produced in collaboration with the industry to ensure the operational safety of hydrogen installations and hydrogen systems in and on buildings. The guidelines in this information sheet serve to ensure that hydrogen is used in a targeted and energy-efficient manner. The installed and operated systems should be safe so that personal injury and property damage can be avoided. The information sheet thus creates transparency and sets accepted framework conditions for the installation and operation of hydrogen systems in and on buildings.

Schlussbericht (Französisch)

On trouve de plus en plus sur le marché des systèmes qui, en complément d'une installation photovoltaïque, utilisent l'électricité excédentaire produite en été pour produire de l'hydrogène destiné à être stocké et reconverti ultérieurement en électricité, afin d'assurer une large autonomie énergétique. De nombreux citoyens suisses, petites entreprises artisanales et moyennes entreprises s'engagent dans la lutte contre le changement climatique en installant des systèmes photovoltaïques.

Dans la plupart des cas, l'électricité photovoltaïque produite principalement pendant les mois d'été est injectée dans le réseau électrique public. La rémunération qui peut être obtenue est généralement considérée comme trop faible. Le mécontentement à ce sujet est tel que de nombreux exploitants privés d'installations photovoltaïques sont prêts à investir dans une installation à hydrogène. L'installation à hydrogène permet de stocker de manière saisonnière l'électricité produite principalement pendant les mois d'été. Cette électricité stockée est ensuite disponible pour la consommation en hiver après avoir été reconvertie en électricité.

Une fiche technique a été élaborée en collaboration avec le secteur afin de garantir la sécurité de fonctionnement des installations et des équipements à hydrogène dans et sur les bâtiments. Les spécifications contenues dans cette fiche technique ont pour but de garantir une utilisation ciblée et judicieuse de l'hydrogène en tant que source d'énergie. Les installations mises en place et exploitées doivent être sûres afin d'éviter tout dommage corporel ou matériel. La fiche technique apporte ainsi de la transparence et définit des conditions-cadres acceptées pour l'installation et l'exploitation d'installations à hydrogène dans et à proximité des bâtiments.