NaturalHy

Nutzung des bestehenden Erdgasnetzes als Katalysator zur Vorbereitung auf die Wasserstoff-Energiewirtschaft

In weiten Teilen Europas gibt es ein gut ausgebautes Transport- und Verteilnetz, mit dem Erdgas von seinen Quellen bis zum industriellen oder privaten Endkunden transportiert werden kann. Auch eine Zwischenspeicherung zur Pufferung von Schwankungen des Bedarfs ist möglich. Um eine vergleichbare Infrastruktur für Wasserstoff zu entwickeln, bedarf es Zeit und erheblicher Investitionen.

Ein solches Unterfangen wird sich erst dann rentieren, wenn Wasserstoff bereits in größerem Umfang als Energieträger genutzt wird. Andererseits lässt sich ohne ein leistungsfähiges Versorgungssystem kein nennenswerter Kundenkreis für „Energie-Wasserstoff“ akquirieren. Um diesem Problem zu begegnen, könnte es sich anbieten, Wasserstoff über die bestehenden Erdgasleitungen zu transportieren. Am Ende des Transportweges wird - je nach Anwendung - ein Wasserstoff-Erdgas-Gemisch genutzt, oder der Wasserstoff abgetrennt und in reiner Form verwendet.

Was zunächst einfach klingt, bedarf jedoch der Klärung vielfältiger technischer Fragen. Welche Pipeline-Materialien sind für ein Wasserstoff-Erdgas-Gemisch geeignet? Welche Wasserstoff-Konzentrationen sind möglich, ohne die Lebensdauer des Stahls oder Kunststoffs zu verkürzen? Welche Verfahren zur Separierung der Gase gibt es bzw. wie müssen diese weiterentwickelt werden, um Kostenziele zu erreichen? Welche Anpassungen auf der Nutzerseite sind notwendig, zum Beispiel beim Einsatz von Thermen zum Heizen und zur Bereitung von Warmwasser?

NATURALHY ging diese Problematik ganzheitlich an.

Rolle von PLANET

PLANET war Partner im Arbeitsbereich zur vergleichenden Bewertung heutiger und zukünftiger Versorgungssysteme im Blick auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt. Wir leisteten einen wesentlichen Beitrag zur Umweltbilanzierung. Dabei konnten wir unter anderem auf unsere Erfahrungen einer Studie zur Bereitstellung von Wasserstoff als Kraftstoff zurückgreifen.

Im ersten Schritt des Projekts wurde die einschlägige Literatur ausgewertet, um Redundanz bzw. Unstimmigkeiten mit anderen Studien zu vermeiden.

In Abstimmung mit den anderen Projektpartnern, darunter große Gasversorger, wurden Szenarien für eine Erdgas-Wasserstoff-Übergangssituation und für eine voll entwickelte Wasserstoff-Energiewirtschaft entwickelt. Jedes Szenario umfasste eine Reihe von Pfaden zur Bereitstellung und Nutzung der Energieträger.

Unterschiedliche Indikatoren dienten zum Vergleich der Vor- und Nachteile der einzelnen Szenarien und Versorgungspfade. Dazu gehörten der Verbrauch von Primärenergie und die Emission von Treibhausgasen, aber auch die Schaffung bzw. Vernichtung von Arbeitsplätzen. Ziel war es, die Auswirkungen einzelner Optionen abzuschätzen, bevor Entscheidungen getroffen werden.

Die Vorgehensweise bei der Umweltbilanzierung richtete sich nach den internationalen Standards, die in den DIN / ISO-Normen 14040 ff. festgelegt sind. Dabei legten die Projektpartner besonderen Wert auf Transparenz der verwendeten Daten, damit die Ergebnisse auch von Experten außerhalb des Projekts kritisch hinterfragt werden können.