Wasserstoffgewinnung – bewährte Technologie mit Speichermöglichkeit
Wasserstoff ist ein vielseitiger gasförmiger Energieträger und kann aus erneuerbaren Energien z.B. durch Elektrolyse gewonnen werden.
Im Gegensatz zu elektrischem Strom kann Wasserstoff in großen Mengen gespeichert werden. Die Speicherung kann wie bei Erdgas in Behältern, Rohrleitungen oder großen Untertagespeichern erfolgen. Alternativ wird der Wasserstoff verflüssigt und bei Bedarf wieder verdampft. Die für die Speicherung von Wasserstoff erforderlichen Technologien sind zum größten Teil bereits vorhanden und werden seit mehr als 100 Jahren in der klassischen Wasserstoffindustrie eingesetzt und stetig weiterentwickelt.
Die Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse ist ebenfalls ein seit mehr als 100 Jahren etabliertes Verfahren, das immer weiterentwickelt wird. In zahlreichen industriellen Prozessen fällt Wasserstoff als Nebenprodukt an.
Eine Vielzahl von Pilot- und Testanlagen unterschiedlichster Konfiguration hat bereits gezeigt, dass die Kopplung von Strom- und Gasnetzen sowie die Integration von grünem Wasserstoff in die Sektoren Wärme, Mobilität und Industrie möglich ist.
Bayern will 2040 klimaneutral sein – mit Wasserstoff geht‘s
Über das Bundes-Klimaschutzgesetz und die Vorgabe der EU hinausgehend, in dem die Klimaneutralität Deutschlands bis 2045 verankert ist, hat sich Bayern das Ziel gesetzt, bis spätestens 2040 klimaneutral zu sein.
Wasserstoff wird hierbei eine zentrale Rolle spielen.
Nicht alle Anwendungen in den Sektoren Wärme, Mobilität und Industrie lassen sich auf elektrischen Strom umstellen. Wo es möglich ist, wird es nicht in jedem Fall wirtschaftlich darstellbar sein. Hier kommt Wasserstoff ins Spiel. Er kann die erneuerbare Energie über die bestehenden Gas-Transport- und Verteilnetze in die Sektoren integrieren.
Vielfach sind dafür überschaubare Anpassungen der bestehenden Gastechnologien in der Endanwendung erforderlich. Die vorhandene Gasinfrastruktur, immerhin 550.000 Kilometer in ganz Deutschland, kann in großen Teilen weiter genutzt werden.
Bei uns in guten Händen: Wärmewende mit Wasserstoff
Das Gasverteilnetz, das unsere Unternehmenstochter schwaben netz betreibt, ist dafür so gut wie bereit. Rund 95 Prozent des Gasnetzes in unserer Region sind bereits heute bereit für 100% Wasserstoff. Das hat schwaben netz in enger Zusammenarbeit mit der Initiative H2vorOrt und dem DVGW geprüft. Bei Erweiterungs- und Ersatzmaßnahmen werden im heimischen Gasnetz schon heute ausschließlich Komponenten verbaut, die 100% wasserstofftauglich sind. schwaben netz hat einen klar definierten Fahrplan für die komplette Ertüchtigung des Gasnetzes für 100 Prozent Wasserstoff.
Die energie schwaben Gruppe gehört zu den Gründern der Initiative H2vorOrt. Gemeinsam mit dem Verband kommunaler Unternehmen (VKU) arbeiten mehr als 40 Verteilnetz- und Fernleitungsbetreiber an der Wasserstoffzukunft des deutschen Gasnetzes.
Mehr Informationen zu H2vorOrt finden Sie hier.
- Woher kommt der Wasserstoff?
- Ab wann ist Wasserstoff für mich verfügbar?
- Wie viel wird Wasserstoff zukünftig kosten?
- Wird es in Zukunft genügend Wasserstoff geben?
- Ist eine Einspeisung in das bereits bestehende Erdgasnetz möglich?
- Wird der Wasserstoff später beigemischt, oder wird es reine 100% Wasserstoffnetze geben?
- Ist das Netz schon tauglich für den Transport von H2? Was muss erneuert werden?
- Stehen sowohl Gas als auch Wasserstoff über einen bestimmten Zeitraum zu Verfügung?
- Gibt es für die Umstellung der Netze einen Stichtag, ab dem nur noch 100% Wasserstoff transportiert wird?
- Welche Auswirkung hat die Umstellung auf Wasserstoff auf bestehende Erdgaslieferverträge?
- Gibt es eine Förderung für die Umstellung auf Wasserstoff?
- Welche Auswirkungen hat der Einsatz von Wasserstoff auf die Verbrennungsparameter?
- Hat der Einsatz von Wasserstoff Auswirkungen auf meine Fertigungs- bzw. Produktionsprozesse? Bspw. bei der Pulverbeschichtung von Metallen?
- Kann über meinen bestehenden Netzanschluss nach einer Umstellung auf 100% Wasserstoff weiterhin die heute bezogene Leistung abgerufen werden, oder sind bauliche Veränderungen notwendig?
- Gibt es erhöhte Sicherheitsanforderungen?
- Wie verändert sich der Übergabedruck beim Einsatz von H2?
Woher kommt der Wasserstoff?
Bereits heute bezieht Deutschland als Industrienation den Großteil seiner Energie aus dem Ausland. Dies wird sich auch mit Wasserstoff nicht ändern. So gibt es bspw. in Australien, Kanada, Schottland und Ländern Südamerikas ein besonders hohes Potenzial, den benötigten Wasserstoff aus Wind- und Sonnenkraft zu erzeugen. Einen Teil werden wir aber natürlich mittels Elektrolyse in Deutschland selbst herstellen können.
Ab wann ist Wasserstoff für mich verfügbar?
Die Verfügbarkeit von Wasserstoff hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Ausbau des Wasserstoff-Kernnetzes, die regionale Netzplanung sowie die gesetzlichen Rahmenbedingungen.
Nach aktuellem Stand bereitet schwaben netz ihr Gasnetz schrittweise auf den künftigen Transport von Wasserstoff vor. Die Umstellung einzelner Regionen ist nach derzeitiger Planung im Zeitraum von 2032 bis 2045 vorgesehen. Ob und wann Wasserstoff an einem konkreten Standort verfügbar sein wird, hängt jedoch von der weiteren Entwicklung der Infrastruktur und den jeweiligen Rahmenbedingungen ab.
Wie viel wird Wasserstoff zukünftig kosten?
Wie sich der Preis von Wasserstoff künftig entwickeln wird, lässt sich heute noch nicht sicher bestimmen. Die Preisentwicklung hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Herstellung, die Verfügbarkeit, die Transportwege sowie gesetzliche und regulatorische Rahmenbedingungen.
Wird es in Zukunft genügend Wasserstoff geben?
Die zukünftige Verfügbarkeit von Wasserstoff hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von der Entwicklung der Erzeugungskapazitäten, der Infrastruktur sowie der Nachfrage. Der Wasserstoff für unsere Kundinnen und Kunden in Bayerisch-Schwaben und dem Allgäu kann künftig größtenteils über Energiemärkte beschafft werden. Teilmengen können zusätzlich in Elektrolyseuren lokal erzeugt werden.
Damit Wasserstoff künftig in der Region transportiert werden kann, entwickelt unsere Netztochter schwaben netz ihr Gasnetz schrittweise weiter. Die Verfügbarkeit von Wasserstoff vor Ort hängt dabei von der weiteren Entwicklung der Infrastruktur sowie den geltenden gesetzlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen ab.
Ist eine Einspeisung in das bereits bestehende Erdgasnetz möglich?
Ja, H2 kann in begrenztem Umfang in unser Erdgasnetz eingespeist werden. In der Regel ist eine Beimischung von bis zu 20% möglich. Die jeweils tatsächliche Höhe der Beimischung hängt jedoch von mehreren standortabhängigen Faktoren ab.
Wird der Wasserstoff später beigemischt, oder wird es reine 100% Wasserstoffnetze geben?
Unsere aktuelle Planung sieht vor, die Teilnetze zeitlich gestaffelt von Erdgas direkt auf 100% Wasserstoff umzustellen. Parallel planen wir in anderen davon abgetrennten Teilabschnitten auch eine Umstellung auf 100% Biomethan.
Ist das Netz schon tauglich für den Transport von H2? Was muss erneuert werden?
Das bestehende Erdgasnetz ist bereits zu 95% fit für reinen Wasserstoff. Einzelne Einbauteile, wie bspw. Magnetventile, werden weiterhin geprüft und müssen bei Bedarf ausgewechselt werden.
Stehen sowohl Gas als auch Wasserstoff über einen bestimmten Zeitraum zu Verfügung?
In einigen Regionen unseres Netzgebiets werden für eine gewisse Zeit sowohl Erdgas als auch Wasserstoff zur Verfügung stehen. Für genauere Aussagen wird gerade eine Zielnetzplanung erstellt.
Gibt es für die Umstellung der Netze einen Stichtag, ab dem nur noch 100% Wasserstoff transportiert wird?
Wir haben unser Netzgebiet in mehrere unabhängige Teilnetzgebiete aufgeteilt. Je nach Nähe zum Wasserstoff-Kernnetz, werden Teilnetze im Zeitraum von 2032 bis 2045 früher oder später auf den Transport von 100% Wasserstoff umgestellt. Da das Wasserstoff-Kernnetz im Norden durch unser Netzgebiet verläuft, wird in Nordschwaben früher als im Allgäu umgestellt. Welche Region, wann mit Wasserstoff versorgt wird, ist im Gasnetzgebiets-Transformationsplan ersichtlich.
Welche Auswirkung hat die Umstellung auf Wasserstoff auf bestehende Erdgaslieferverträge?
Bei der Umstellung von Erdgas auf Wasserstoff müssen vor allem die vertraglichen Rahmenbedingungen in Bezug auf Liefermengen, Preise und Kündigungsfristen eng mit dem aktuellen Lieferanten abgestimmt und gegebenenfalls angepasst werden. Die technischen Rahmenbedingungen in Bezug auf Qualität, Druck und Anschlussbedingungen geben wir als zuständiger Netzbetreiber vor.
Gibt es eine Förderung für die Umstellung auf Wasserstoff?
Förderprogramme zur Umstellung auf Wasserstoff stehen regelmäßig zur Verfügung. Sie sind jedoch an spezifische Voraussetzungen gebunden und häufig zeitlich befristet. Ob eine Förderung im Einzelfall möglich ist, muss daher stets zum jeweiligen Zeitpunkt individuell geprüft werden.
Welche Auswirkungen hat der Einsatz von Wasserstoff auf die Verbrennungsparameter?
Die Flammentemperatur ist bei Wasserstoff (ca. 2.500°C) höher als bei Erdgas (ca. 1.950°C). Die Zündgrenzen sind im unteren Bereich nahezu identisch. Im oberen Bereich ist die Zündgrenze von Wasserstoff jedoch um einiges höher (Wasserstoff 4–75 Vol% / Erdgas 4,4-16,5 Vol%).
Die Strahlungswärme von Wasserstoff ist geringer als die von Erdgas und beeinflusst somit die Wärmeübertragung.
Hat der Einsatz von Wasserstoff Auswirkungen auf meine Fertigungs- bzw. Produktionsprozesse? Bspw. bei der Pulverbeschichtung von Metallen?
Hier sind aufgrund der höheren Verbrennungstemperatur von Wasserstoff Anpassungen und Optimierungen Ihrer Prozesse erforderlich. Genaue Informationen erfragen Sie bitte beim Hersteller Ihrer H2-Anwendung.
Kann über meinen bestehenden Netzanschluss nach einer Umstellung auf 100% Wasserstoff weiterhin die heute bezogene Leistung abgerufen werden, oder sind bauliche Veränderungen notwendig?
Es erfolgt eine Einzelfallbetrachtung seitens schwaben netz als zuständigem Netzbetreiber. Gegebenenfalls werden kleinere Anpassungen am Gasanschluss durch schwaben netz vorgenommen. Der überwiegende Teil der vorhandenen Anschlüsse ist für den Wasserstoffbetrieb geeignet.
Gibt es erhöhte Sicherheitsanforderungen?
Das DVGW-Regelwerk ist weitestgehend H2-ready. Das bedeutet: Wird nach DVGW-Regeln gearbeitet, ist der aktuelle Stand der Technik (EnWG § 49) erfüllt. Bei Endanwendungen ist eine Einzelfallbetrachtung durchzuführen.
Wie verändert sich der Übergabedruck beim Einsatz von H2?
Da Wasserstoff eine geringere Dichte als Erdgas aufweist, ergeben sich bei gleicher zu transportierender Energiemenge höhere Volumenströme. Daher sind Rohrleitungsdimensionierung und Druckregelungen zu prüfen und gegebenenfalls anzupassen.
