Den Grenzen der Wasserstoff-Beimischung auf der Spur

Für den flächendeckenden Einsatz von Wasserstoff ist eine entsprechende Transport- und Verteilnetzstruktur nötig. Bereits heute schon ist das bestehende Erdgasnetz ohne Anpassungsmaßnahmen für eine Einspeisung von bis zu 10  % Wasserstoff zulässig. Mit zunehmendem Wasserstoffanteil im Gasgemisch ändern sich die Anforderung an das Gasnetz. Grund dafür sind die unterschiedlichen Stoffeigenschaften von Wasserstoff und ​Erdgas beziehungsweise Methan.

Für den Mischbetrieb − Methan und Wasserstoff − und den Betrieb mit 100 % Wasserstoff muss das bestehende Erdgasnetz noch ertüchtigt werden. Die Fragen auf dem Weg dorthin will das Forschungsprojekt "TransHyVe" klären. Der Projektname steht für "Transformationsprozess für die Integration von Wasserstoff auf Verteilnetzebene". 1,6 Mio. Euro stellt das Bundeswirtschaftsministerium hierfür bis Ende 2024 bereit.

Konsortialführer sind die Stadtwerke Karlsruhe. Mithilfe von Realdaten ausgewählter Netzabschnitte wollen sie gemeinsam mit den Projektpartnern kritische Komponenten im Gasnetz identifizieren. Sie wollen untersuchen, wie sich Lastströme beim Einsatz von Wasserstoff in den Rohrnetzen verändern. Zusammen bewerten sie den finanziellen und arbeitstechnischen Aufwand für notwendige Anpassungsmaßnahmen.

"Die Daten und Erkenntnisse aus dem realen Netzbetrieb sollen dabei helfen, technologische, infrastrukturelle und betriebswirtschaftliche Aspekte bei der Nutzung bestehender Netzabschnitte mit Wasserstoff zu bewerten", erklärt Michael Dammann. Er ist Geschäftsführer der Gasnetz Hamburg, die als assoziierte Partnerin das Verbundprojekt Trafohyve begleitet. Die Grenzen des vorhandenen Netzes für eine Beimischung von Wasserstoff auf dieses Weise auszuloten, sind das Projektziel.

Arbeit an "Umstellungsfahrplänen"

Am Ende soll eine umfassende Analyse stehen, die aufschlüsselt, inwieweit existierende Rohrnetzkomponenten und Anschlüsse sich für einen Mischbetrieb nutzen lassen und welche technischen Anpassungen dafür notwendig sind. Auf dieser Basis wollen die Partner Strategien für die Umsetzung der Energiewende auf Verteilnetzebene ausarbeiten und sogenannte "Umstellungsfahrpläne" entwickeln. Eine kosteneffiziente und technisch sichere Umstellung des bestehenden Netzes und der daran angeschlossenen Kundenanlagen wollen sie damit ermöglichen.

Neben den Stadtwerken Karlsruhe und der Gasnetz Hamburg sind folgende Unternehmen Teil des Projektes: zum einen weitere Netzbetreiber wie die NBB Netzgesellschaft Berlin-Brandenburg und die Energieversorgung Filstal, zum anderen Technologieberatungsunternehmen ("keep it green GmbH", "DVGW CERT GmbH"). Von der wissenschaftlichen Seite unterstützen das Projekt der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) mit seiner Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut und die DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH (DBI).