Mit guten Perspektiven in eine klimaneutrale Zukunft

550.000 Kilometer lang ist das Erdgasnetz in Deutschland. Es wird in Zukunft immer mehr Wasserstoff transportieren. Und auch Engpässe im Stromnetz können darüber ausgeglichen werden. Statt dem herkömmlichen Erdgas nachzutrauern, von dem sie sich bis 2045 verabschieden muss, schickt sich die Branche gerade an, die positiven Perspektiven zu sortieren und Zukunftsszenarien auszutesten.

In der Gemeinde Holzwickede in der Nähe von Dortmund zum Beispiel soll im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojekts „H2HoWi“ geprüft werden, ob eine bestehende Erdgasleitung in der Lage ist, reinen Wasserstoff aufzunehmen. Experten von Westenergie stellen deshalb in den nächsten Monaten ein Netz komplett auf Wasserstoff um. Dazu wird eine vorhandene Mitteldruckleitung zunächst vom Erdgasnetz getrennt und dann an einen Wasserstoffspeicher angeschlossen. Ziel ist es, vier Gewerbekunden zu versorgen.

Auch bei der Eon-Tochter Avacon testet man Grenzen aus: Im Dezember startet die Beimischung von Wasserstoff in einem Teilnetz im Jerichower Land in Sachsen-Anhalt. Stufenweise wird dem Erdgas in der kommenden Heizperiode bis zu 20 % Wasserstoff zugefügt. Das Gemeinschaftsprojekt von Avacon und dem Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) soll zeigen, dass es möglich ist, Wasserstoff zu einem deutlich höheren Prozentsatz als bisher in den technischen Regeln vorgesehen in ein existierendes Gasnetz einzuspeisen. Geräte und Anlagen werden dabei nicht verändert. Die Ergebnisse des Projekts sollen als Vorbild für den zukünftigen Einsatz von Wasserstoff in Gasverteilnetzen dienen.

Laboruntersuchungen haben nach Angaben der Projektbeteiligten gezeigt, dass viele Geräte in den Haushalten mit bis zu 30 % Wasserstoffbeimischung betrieben werden können. Das Gemeinschaftsprojekt soll diese Erkenntnisse jetzt mit praktischen Erfahrungen untermauern. Bei dem herangezogenen Netzabschnitt handelt es sich um ein Mitteldruckverteilnetz mit rund 35 Kilometern Leitungslänge, an das etwa 350 Kunden angeschlossen sind.

Aktivitäten gibt es auch beim Thema Speicher. Der Energiekonzern EWE spült in Rüdersdorf bei Berlin in einem Salzstock eine Kaverne aus, in die Wasserstoff gepresst werden soll. Zwar nur ein kleines Vorhaben: Im Gegensatz zu den normalen EWE-Speichern, in die man den Eiffelturm versenken könnte, ist die Wasserstoffkaverne nur so groß wie ein Haus. Allerdings lassen sich die daraus gewonnenen Erkenntnisse natürlich übertragen. EWE verfügt nach eigenen Angaben über 37 Salzkavernen, die sich grundsätzlich auch für die Unterbringung von Wasserstoff eignen könnten. Vor allem erhofft man sich von dem Versuch Erkenntnisse zum Reinheitsgrad des Gases nach dem Ausspeichern. Genehmigungsbehörden wiederum wollen wissen, wie sich die erforderliche Infrastruktur mit dem Wasserstoff verträgt, bevor großtechnische Anwendungen zum Laufen gebracht werden.

Von Anfang an nur grüner Wasserstoff geht nicht

Von einem wichtigen Meilenstein bei der Nutzung von Wasserstoff als wesentlicher Bestandteil für eine erfolgreiche Energiewende sprach im Zusammenhang mit dem H2HoWi-Projekt Gerald Linke, Vorstandsvorsitzender des DVGW. „Wir demonstrieren in der Praxis, dass die vorhandene Gasinfrastruktur ebenso wie die Mehrzahl der Anwendungen fit für Wasserstoff und ein unverzichtbares Asset sind, um Deutschland in eine Wasserstoffwirtschaft zu führen und klimaneutral zu machen.“

Auch Katherina Reiche, Vorstandsvorsitzende der Westenergie AG und Vorsitzende des Nationalen Wasserstoffrats, gibt sich gegenüber E&M zuversichtlich. Deutschlands Erdgasnetz, so sagt sie, sei ein Trumpf für den Wasserstoffhochlauf: „Das Netz ist unsere Abkürzung auf dem Weg in ein klimaneutrales Deutschland. Darüber können wir den Wasserstoff vom Erzeuger zum Verbraucher transportieren. Zunächst per Beimischung und perspektivisch über die umgerüsteten Gasleitungen.“

Aber auch bei einem anderen Punkt herrscht Einigkeit in der Gasbranche: Von Anfang an ausschließlich auf grünen Wasserstoff setzen geht nicht. Die vorhandenen Kapazitäten sowie die Zubaupfade, so heißt es, reichten dafür nicht aus. Man werde für eine längere Übergangszeit Erdgas benötigen, als Energieträger beispielsweise in der Stahlindustrie und als Fundament für blauen und türkisen Wasserstoff. Grauer Wasserstoff entsteht aus fossilen Brennstoffen. Blauer Wasserstoff ist grauer Wasserstoff, dessen CO2 bei der Entstehung abgeschieden und gespeichert wird. Türkiser Wasserstoff wird über die thermische Spaltung von Methan hergestellt, anstelle von CO2 entsteht dabei fester Kohlenstoff.

Reiche: „Es ist wichtig, dass wir alle Wasserstoffarten auf dem Weg zur Klimaneutralität nutzen.“ Der Bedarf an grünem Wasserstoff übersteige die bisherige Ambition der Produktion bei Weitem. Umso mehr sei Technologieoffenheit gefragt: „Der Weg zum grünen Wasserstoff kann nur bunt sein.“

In der Speicherbranche herrscht ebenfalls Aufbruchstimmung. Ein Hinweis darauf: Der Verband „INES“ hat zwar seine Abkürzung beibehalten, heißt jetzt aber „Initiative Energien Speichern“ und nicht mehr „Initiative Erdgasspeicher“. Gern betont man gerade auch eine „Chamäleon-Rolle“, die es erlaubt, sich an die Bedürfnisse der Zukunft und die Farbigkeit der Gase anzupassen. Ines-Geschäftsführer Sebastian Bleschke ist überzeugt, dass nicht nur die Umstellung, sondern auch der Neubau von Speichern im Rahmen der Energiewende geboten ist. Zugleich warnt er vor untragbaren Kosten, wenn es dafür keine Fördermittel gibt.

Auch bei der Frage, wie überhaupt genug Erneuerbaren-Strom produziert werden kann, um die Energiewende zu schaffen, sieht sich die Gasbranche als Problemlöser. Man hält es für wenig sinnvoll, massiv in die Wärmepumpentechnologie zu gehen, und empfiehlt, weiter auch auf das Heizen mit Gas und Wasserstoff zu setzen.

Zum Thema haben die Fernleitungsnetzbetreiber (FNB) eine Studie vorgestellt, die gasförmige Energieträger sowie die Gasinfrastruktur als besonders gut geeignet ansieht, um die erwartbar steigenden Stromspitzenlasten im Wärmebereich abzufangen. Die Untersuchung verweist auch darauf, dass der zunehmende Anteil wetterabhängiger erneuerbarer Energien im Wärmesektor mit dem saisonal stark schwankenden Wärmebedarf in Einklang gebracht werden muss.

DVGW-Vorstandsvorsitzender Linke erklärte dazu, die Studie arbeite deutlich heraus, dass die Stromerzeugungs- und Transportinfrastruktur nicht auf eine umfassende Elektrifizierung des Wärmesektors ausgelegt ist. „Die deutsche Gasinfrastruktur ist danach bestens geeignet, dieser Herausforderung mit minimalen Gesamtkosten zu begegnen.“ 50 % der Haushalte seien heute an das deutsche Gasverteilsystem angeschlossen. Ein großer Teil davon könne zukünftig schnell und sicher dekarbonisiert werden. Zugleich fordert Linke entsprechende ordnungspolitische Weichenstellungen seitens der Politik.

Wasserstoffleitungen transportiert viel mehr Energie als HGÜ-Trassen

Auch auf die Möglichkeit, die Gasnetze sozusagen als Stromspeicher zu nutzen, verweist man bei den Fernleitungsnetzbetreibern: Durch den gezielten Aufbau und Einsatz von Elektrolyseuren kann der aus Erneuerbaren-Anlagen gewonnene Strom in grünen Wasserstoff umgewandelt und über die Gasnetze weitertransportiert werden. Das wäre, wie es heißt, eine kosteneffiziente Ergänzung zum Stromtransport, der von permanenten Engpässen auf der Nord-Süd-Achse und den Verzögerungen beim Bau der großen Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstrassen (HGÜ) beeinträchtigt wird.

Statt abgeschaltet zu werden, weil zu wenig Stromleitungen zur Verfügung stehen, könnten die Windparks also quasi vor Ort zur Produktion von Wasserstoff herangezogen werden. Der könnte dann zumindest zur Wärmeerzeugung in den Süden geschafft werden. Schließlich, so haben die Gasnetzbetreiber ausgerechnet, kann eine mittelgroße Wasserstoffleitung so viel Energie befördern wie vier HGÜ-Trassen. Ganz zu schweigen vom Thema Speicherkapazität: Mit 234 Mrd. kWh lässt sich die deutsche Gasversorgung für drei Monate sicherstellen. Die bisherige Kapazität der Stromspeicher hält die Bundesrepublik gerade mal 30 Minuten am Laufen.