Wasserstoff: Ein Multitalent für die Klimawende

In einer dreiteiligen Infoserie beleuchten wir die Hintergründe zu „Wasserstoff in Gasnetzen“. Folge 1: Grüner Wasserstoff und die Zukunftstechnologie Power-to-Gas.

H2, besser bekannt als Wasserstoff, ist das erste und das kleinste Element im Periodensystem der Chemie. Das Gas ist 14-mal leichter als Luft – und damit das leichteste Element, das wir auf der Erde kennen. Es ist gut zu komprimieren, aber sehr flüchtig und bildet in Verbindung mit Sauerstoff bereits ab einem Anteil von 4 Volumenprozent ein explosionsfähiges Luft-Gas-Gemisch. Daher ist Wasserstoff in der höchsten Explosionsgruppe IIC für Gase eingruppiert. Reiner Wasserstoff verbrennt mit fast unsichtbarer Flamme und erzeugt dabei keinerlei klimaschädliches CO2. Auch bei der Freisetzung ohne Verbrennung bleibt das Gas klimaneutral.

Die Energiewirtschaft redet intensiv über Wasserstoff – nicht erst seit dem Pariser Klimaschutzabkommen. Seine Beimischung zu Biogas (Methan aus Biomasse), aber auch zu Erdgas (fossiles Methan mit Propan/Butan/Ethan-Anteilen) gilt als wichtiger Beitrag zur CO2-Senkung und damit zur Energiewende. Die Einspeisung von Wasserstoff in Gashochdrucknetze hat einen weiteren Vorteil: Sie ermöglicht die Nutzung der bestehenden Infrastruktur als Puffer bei Volatilitätsschwankungen im Stromnetz.

Solche Angebotsspitzen sind ein Charakteristikum der stark wetterabhängigen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Für die sog. Power-to-Gas-Technologie wird Überschussstrom (zum Beispiel aus Windkraft oder Photovoltaik) genutzt, um durch die Elektrolyse von Wasser die Gase Sauerstoff und Wasserstoff zu gewinnen. Der Prozess ist zu 100 Prozent klimaneutral, da kein CO2 anfällt. Der Sauerstoff wird industriell genutzt oder in die Atmosphäre abgeblasen. Der sekorenübergreifend erzeugte „grüne Wasserstoff“ wird dem Gas-Hochdrucknetz zur energetischen Nutzung zugeführt. Die sektorenübergreifende Nutzung der bestehenden Gas-Infrastruktur leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende.

Alles andere als warme Luft: Sichere Einspeisung von Wasserstoff gewährleisten

Die sektorenübergreifende Verwendung von „grünem“ Wasserstoff gilt als wichtiger Eckpfeiler für das Energiesystem der Zukunft – unter Nutzung der bestehenden Gas-Infrastruktur. Doch was bedeutet diese Umwidmung technisch? Eines ist bereits heute klar: Um das hohe Sicherheitsniveau der Gas-Infrastratur auch in Zukunft zu erhalten, ist die zustandsabhängige Wartung und Instandhaltung von Gashochdrucknetzen und GDRM-Anlagen relevanter denn je – auch aus Gründen der Wirtschaftlichkeit.

Das Kompetenzzentrum Energiewirtschaft macht Ihre Gashochdrucknetze und GDRM-Anlagen zukunftssicher:

Die BIK Anlagentechnik GmbH ist bereits nach DVGW-Arbeitsblatt G493-1 in der Gruppe 3 als Fachunternehmen für die Planung von GDRM-Anlagen für Erdgas bis zur Druckstufe DRM100 zertifiziert. Jetzt hat das Unternehmen die Erweiterung des Zertifikats auf Biogas-Einspeisung erfolgreich abgeschlossen. Es darf nun auch Wasserstoffeinspeiseanlagen und Mischanlagen für Gase aus regenerativer Erzeugung für Sie planen, bei entsprechenden Projekten beraten oder Ihre Biogas-Anlage regelwerkskonform dokumentieren. Auch die Durchführung entsprechender Werkstoffanalysen wird die BIK Anlagentechnik GmbH in naher Zukunft anbieten können.

Die tecon Systemtechnik GmbH erweitert das Produktportfolio um wasserstofftaugliche GDRM-Komponenten, zum Beispiel um einen multifunktionalen Zähler für Wasserstoff. Dieses Zählermodell ist vielseitig einsetzbar, sowohl als präzises Messinstrument in der Industrie oder auch als reiner Mengenzähler in der Energieversorgung. Weitere Komponenten werden folgen.

Die K3V Solutions AG erweitert derzeit das Datenmodell der Fachschale Gas in K3V energy. In Kürze lässt sich dann mit dem Softwaresystem auch die Wasserstofftauglichkeit einer GDRM-Anlage oder eines Gasnetzes bestimmen und dokumentieren.