Wasserstoff im Netz: Die Wasser­stoff-Pioniere aus Hohen­wart

Ener­gie kann auf ver­schie­de­ne Wei­se zu den Ver­brauche­rin­nen und Ver­brau­chern ge­langen – zum Bei­spiel über ein Strom­netz, über ein Wärme­netz in Form von hei­ßem Dampf oder als Was­ser­stoff über ein Gas-Netz.

In Ho­hen­wart, einem klei­nen Ort im Land­kreis Pfaf­fen­ho­fen/­Ober­bay­ern, er­probt Ma­nu­el Gaß­ner, Lei­ter Netz­tech­nik bei der Ener­gie­net­ze Bay­ern GmbH & Co. KG, zu­sam­men mit sei­nem Team in dem Pro­jekt H2Direkt der Ener­gie Süd­bayern GmbH (ESB) die Ver­sor­gung mit Was­ser­stoff. "Ge­mein­sam mit un­se­ren Part­nern – der Ener­gie Süd­bay­ern, dem Stadt­werke­ver­bund Thüga so­wie dem Ge­rä­te­her­stel­ler Vaillant – ar­bei­ten wir hier da­ran, die be­ste­hen­den Gas-Net­ze auf die Nut­zung von 100 Pro­zent grü­nem Was­ser­stoff, der aus Elek­tro­ly­se mit er­neu­er­ba­ren Ener­gien ge­won­nen wur­de, umzu­stel­len."

Das Gas-Netz:
Sichere Versorgung von Millionen Menschen und Unternehmen

Die Trans­for­ma­tion der Gas-Ver­sor­gung be­fin­det sich be­reits in vol­lem Gan­ge. Die lo­ka­len Gas­-Net­ze spie­len da­bei eine wich­ti­ge Rol­le, denn sie bie­ten für die Er­rei­chung der Kli­ma­schutz­zie­le gleich meh­re­re Vor­tei­le. Sie kön­nen Ener­gie in gro­ßen Men­gen in na­he­zu ganz Deutsch­land be­reit­stel­len. Heu­te wird über die Gas-Net­ze noch größ­ten­teils Erd­gas trans­por­tiert, künf­tig wer­den sie – wie auch die Strom-Net­ze – im­mer grö­ße­re Men­gen an er­neu­er­ba­ren Ener­gien auf­neh­men. Was­ser­stoff und Bio­methan als neue Ga­se sind da­für ideal, da sie mit der be­ste­hen­den Gas-In­fra­struk­tur kom­pa­ti­bel sind und vie­le di­rek­te Ein­satz­mög­lich­kei­ten ha­ben. Die Gas­-Net­ze in Deutsch­land ver­bin­den zu­dem Mil­li­o­nen von pri­va­ten Haus­hal­ten, öf­fent­li­chen Ge­bäu­den, Ge­wer­be- und In­dus­trie­kun­den und bie­ten so eine kos­ten­ef­fi­zien­te und ver­sor­gungs­si­che­re De­kar­bo­ni­sie­rungs­mög­lich­keit.

H2Direkt: Leitfaden zur Ums­tellung von Erdgas­netzen auf Wasser­stoff

Die Gas-In­fra­struk­tur bie­tet ge­wal­ti­ge Spei­cher­mög­lich­kei­ten für re­ge­ne­ra­tiv er­zeug­ten Was­ser­stoff. Das Pro­jekt H2Direkt de­mons­triert die zu­kunfts­fä­hi­ge Nut­zung der Gas-Net­ze und schafft eine Blau­pau­se für eine Ener­gie­ver­sor­gung mit deut­lich re­du­zier­ten Treib­haus­gas­emis­si­o­nen.

H2Direkt wird mit Mit­teln des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für For­schung, Tech­no­lo­gie und Raum­fahrt (BMFTR) ge­för­dert und ist als Clus­ter im TransHyDE-Pro­jekt "Si­che­re In­fra­struk­tur" Teil der Was­ser­stoff-Leit­pro­jek­te des BMFTR. Ziel ist es, Was­ser­stoff von der Pro­duk­tion bis hin zur Ver­tei­lung und Nut­zung als eine Säu­le der künf­ti­gen Ener­gie­ver­sor­gung in Deutsch­land zu etab­lie­ren. Mit den Erfah­run­gen aus H2Direkt soll ein all­ge­mein­gül­ti­ger Leit­fa­den zur Ums­tel­lung von Erd­gas-Net­zen auf Was­ser­stoff als Ener­gie­trä­ger er­stellt wer­den.

Ich will si­che­re Lö­sun­gen für die zu­kunfts­fä­hi­ge Trans­for­ma­tion un­se­rer Gas-Net­ze fin­den.

Michael Gaßner, Leiter Netztechnik bei der Energienetze Bayern GmbH & Co. KG
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Energie sicher transportieren

Erst­mals wur­den mit dem Pro­jekt in Ho­hen­wart be­reits be­ste­hen­de Gas-Lei­tun­gen für den Ein­satz mit 100 Pro­zent Was­ser­stoff umge­wid­met. Aus­ge­tauscht wur­den le­dig­lich ei­ni­ge Ele­men­te so­wie die al­ten Heiz­kes­sel ge­gen hoch­mo­der­ne H2-Brenn­wert­ther­men von Vail­lant.

"Wär­me­pum­pen sind zwar in al­ler Mun­de, je­doch nicht über­all mit ho­her Ef­fi­zienz ein­setz­bar. Vor al­lem im länd­li­chen Raum, wo es noch vie­le Häu­ser gibt, die ei­nen ho­hen Ener­gie­be­darf ha­ben, ist es auch wirt­schaft­lich sinn­voll, die vor­han­de­ne In­fra­struk­tur zu nut­zen. Ho­hen­wart als Stand­ort war für uns per­fekt ge­eig­net. Das Orts­netz hier ist jung, ver­fügt über mo­der­ne Kom­po­nen­ten und war gut für die se­pa­ra­te H2-Ver­sor­gung ab­trenn­bar. Und vor al­lem wa­ren die Men­schen hier of­fen für un­ser An­lie­gen, denn ein Grund­ver­trauen zur etab­lier­ter Brenn­wert­tech­nik ist bei vie­len Ver­brau­che­rin­nen und Ver­brau­chern vor­han­den. Ak­tu­ell ver­sor­gen wir zehn pri­va­te Haus­hal­te und Tei­le einer Schrei­ne­rei mit 100 Pro­zent Was­ser­stoff. Da­für wa­ren nur we­ni­ge An­pas­sun­gen not­wen­dig, da die meis­ten Kom­po­nen­ten be­reits mit Was­ser­stoff kom­pa­ti­bel sind."

Die Um­stel­lung der be­ste­hen­den In­fra­struk­tur auf Was­ser­stoff be­trifft zwei Be­rei­che: das lo­ka­le Gas-Ver­teil­netz mit den da­zuge­hö­ri­gen Kom­po­nen­ten und die Gas-In­stal­la­tion im Haus. Ma­nu­el Gaß­ner be­rich­tet wei­ter: "Wir ha­ben al­le Gas-Lei­tun­gen und In­stal­la­ti­o­nen wie Zäh­ler und Gas-Druck­reg­ler in den Haus­hal­ten sorg­fäl­tig auf ih­re Taug­lich­keit ge­prüft und die Kes­sel ge­gen H2-ready-Hei­zun­gen aus­ge­tauscht."

Das Ho­hen­war­ter Was­ser­stoff-Netz ist ein In­sel­be­trieb. Für eine zu­ver­läs­si­ge Ver­sor­gung sorgt ein zen­tra­ler H2-Tank. Eine Druck­­re­ge­lung und eine Odo­rie­rungs­an­la­ge sind Teil der Ein­spei­se­an­la­ge. Der Was­ser­stoff wird über die be­ste­hen­den Lei­tun­gen des Netz­ab­schnitts trans­por­tiert und ge­langt so zu den teil­neh­men­den Ver­brauchs­stel­len.

Für das Pro­jekt wur­den zehn Haus­hal­te und die Ge­wer­be­räu­me ei­ner Schrei­ne­rei aus­ge­wählt, die an das lo­ka­le Gas-Netz ange­schlos­sen sind. Über ein ab­ge­trenn­tes In­sel­netz er­hal­ten sie 18 Mo­na­te lang rei­nen Was­ser­stoff in die neu ein­ge­bau­ten H2-taug­li­chen End­­ge­rä­ten. Dort wird er zum Hei­zen oder zur Er­zeu­gung von Warm­was­ser ver­wen­det.

Das Gas-Netz ist bereit für Wasserstoff

Im Pra­xis­test von H2Direkt geht es auch da­rum, zu zei­gen, dass der Ein­satz von Was­ser­stoff als al­ter­na­ti­ver Ener­gie­trä­ger si­cher ist. "Seit ei­ni­gen Mo­na­ten läuft un­ser Pro­jekt und bis jetzt sind al­le Rück­mel­dun­gen po­si­tiv. Ei­gent­lich, so be­stä­ti­gen es uns die Ver­brau­che­rin­nen und Ver­brau­cher, mer­ken sie kei­nen Un­ter­schied zur bis­he­ri­gen Ver­sor­gung mit Erd­gas."

Der Ex­per­te ist zu­frie­den. Für ihn war dies ein er­wart­ba­res Er­geb­nis, doch er kennt die Skep­sis, mit der man­cher­orts auf die Was­ser­stoff­ver­sor­gung ge­blickt wird. "Letzt­lich ist es doch so: Wir ha­ben rund 560.000 Ki­lo­me­ter Gas-Ver­teil­netz in Deutsch­land, da ha­ben die Kom­mu­nen und Ener­gie­ver­sor­ger über vie­le Jah­re enorm in­ves­tiert. Fast 96 Pro­zent des Gas-Net­zes sind nach Un­ter­su­chun­gen des Deut­schen Ver­eins des Gas- und Was­ser­fa­ches (DVGW) was­ser­stoff­­fä­hig. Die­se In­fra­struk­tur wei­ter zu nut­zen, ist mit grü­nem Was­ser­stoff, der per Elek­tro­ly­se aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien ge­won­nen wird, nicht nur wich­tig für ein treib­haus­gas­neu­tra­les Ener­gie­sys­tem der Zu­kunft, son­dern auch wirt­schaft­lich sinn­voll und prak­tisch um­setz­bar."

Was­ser­stoff als Ener­gie­trä­ger kann nicht nur für die si­che­re Ener­gie­ver­sor­gung von Haus­hal­ten und Un­ter­neh­men, son­dern auch für die Sta­bi­li­tät des deut­schen Strom-Net­zes sor­gen. Denn er lässt sich, an­ders als Strom, in gro­ßen Men­gen spei­chern: In son­nen- und wind­rei­chen Zei­ten kön­nen über­schüs­si­ge er­neu­er­ba­re Ener­gien in Form von Was­ser­stoff ver­lust­frei in der Gas-In­fra­struk­tur ge­spei­chert wer­den. So blei­ben die Er­neu­er­ba­ren lang­fris­tig ver­füg­bar. Wenn vor­über­ge­hend nicht aus­rei­chend Öko­strom zur Ver­fügung steht, kann die im Was­ser­stoff ge­spei­cher­te er­neu­er­ba­re Ener­gie über de­zen­tra­le Block­heiz­­kraft­wer­ke (BHKW) rück­ver­stromt wer­den und sorgt so für ein sta­bi­les Strom-Netz. Der Ener­gie­trä­ger ist für un­se­re künf­ti­ge Ener­gie­ver­sor­gung und Sys­tem­si­cher­heit von ent­schei­den­der Be­deu­tung.

9.040 km

Das Was­ser­stoff-Kern­netz soll 9.040 Ki­lo­me­ter lang sein. Rund 60 Pro­zent da­von wer­den aus um­ge­stell­ten Erd­gas­lei­tun­gen be­ste­hen.

52 Mrd.

Bis 2045 wer­den für den Auf­bau ei­ner treib­haus­gas­neu­tra­len Was­ser­stoff-ready-Gas-In­fra­struk­tur ver­mut­lich 52 Mil­li­ar­den Euro in­ves­tiert.

53.000 km

53.000 Ki­lo­me­ter Was­ser­stoff-Trans­port­in­fra­struk­tur in Eu­ro­pa sind mit dem European Hydrogen Backbone bis 2040 ge­plant.

Zahl­rei­che Pi­lot­pro­jek­te wie Ho­hen­wart zei­gen: Un­se­re Bran­che ist Was­ser­stoff-ready.

Michael Gaßner, Leiter Netztechnik bei der Energienetze Bayern GmbH & Co. KG
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Die heutigen Gas­-Netze sind die Wasser­stoff­netze von morgen

Auf dem Weg hin zu ei­nem treib­haus­gas­neu­tra­len Ener­gie­sys­tem wer­den im­mer mehr Kom­mu­nen, Ener­gie­ver­sor­ger und End­ver­brau­cher:in­nen auf treib­haus­gas­neu­tra­le Tech­no­lo­gien und Ener­gie­trä­ger um­stei­gen. Wär­me­pum­pen spie­len bei un­se­rer Ener­gie­ver­sor­gung künf­tig eine wich­ti­ge Rol­le. Und auch der Aus­bau der Fern- und Nah­wär­me­net­ze wird ein Bau­stein der treib­haus­gas­neu­tra­len Ener­gie­ver­sor­gung. Der Aus­stieg aus fos­si­len Brenn­stof­fen ge­lingt zu­dem auch mit koh­len­stoff­ar­men Was­ser­stoff. Ins­be­son­de­re bei Be­stands­ob­jek­ten, die heu­te noch Erd­gas nut­zen, kann die­ser oh­ne den auf­wän­di­gen Auf­bau neuer In­fra­struk­tu­ren und oh­ne gro­ße In­vesti­ti­o­nen zur Treib­haus­gas­neu­tra­li­tät füh­ren.

Die Nut­zung von H2 über die vor­han­de­nen Gas-Net­ze kann die CO2-Emis­si­o­nen sen­ken und die Kos­ten für eine Wär­me­ver­sor­gung mit re­du­zier­ten Treib­haus­gas­emis­si­o­nen für den Ein­zel­nen ge­ring hal­ten. In un­se­rer treib­haus­gas­neu­tra­len Ener­gie­ver­sor­gung und für die Zu­kunft des Wirt­schafts­stand­orts Deutsch­land ist Was­ser­stoff oh­ne Fra­ge ein wich­ti­ger Bau­stein. Die Ver­teil­netz­be­trei­ber und die Gas­-Bran­che ste­hen be­reit.

Die Netze sind bereit für den Energieträger Wasserstoff

H2-Transport

H2 kann in den Stahl­roh­ren des Gas-Net­zes trans­por­tiert werden.

H2-Transport
Wirtschaftsallianz, die für Ver­trauen in das Was­ser­stoff­land Deutsch­land schafft.

Hydrogen Germany

Plattform, die für Ver­trauen in das Was­ser­stoff­land Deutsch­land schafft.

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