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09.12.2019 13:18 Alter: 51 days
Kategorie: erneuerbare Energie

Wasserstoff im Gasmarkt sorgt für Dekarbonisierung

In einer auf regenerativen Energiequellen basierenden Energiewirtschaft wird Wasserstoff ein zentraler Energieträger zur Dekarbonisierung des deutschen und europäischen Energiesystems sein.


Ralph Bahke, Geschäftsführer ONTRAS Gastransport GmbH

Als zentraler Eckpfeiler kann Wasserstoff die nachhaltige Energieversorgung in Deutschland unterstützen. Mit diesem Energieträger lassen sich vergleichsweise rasch CO2-Emissionen mindern – und das nicht nur im Verkehr, sondern überall dort, wo Energie benötigt wird.

Ein Gastbeitrag von Ralph Bahke, Geschäftsführer ONTRAS Gastransport GmbH.

Wasserstoff soll künftig als Langzeitspeicher großer Strommengen, als Rohstoff in der Industrie sowie als Energiequelle im Wärmemarkt und Treibstoff für Kraftfahrzeuge zur Verfügung stehen und eine Rückverstromung bei Ausfall der Regenerativen sicherstellen. Die Power-to-Gas-Technologie und damit grüner Wasserstoff wird eine der Quellen sein.

Mitte Juli dieses Jahres hat Bundeswirtschaftsminister Peter Altmeier die Prämissen für Wasserstoff gesetzt. Bei der Bekanntgabe der Gewinner im Ideenwettbewerb Reallabore der Energiewende hob er hervor: „Wir wollen bei Wasserstofftechnologien die Nummer 1 in der Welt werden. Wasserstofftechnologien bieten enorme Potenziale für die Energiewende und den Klimaschutz wie auch für neue Arbeitsplätze.“ ONTRAS ist bei zwei Projekten „Energiepark Bad Lauchstädt“ (www.energiepark-bad-lauchstaedt.de) und Referenzkraftwerk Lausitz als Partner dabei.

Wasserstoff verfügt als CO2-freier Energieträger über zahlreiche Einsatzmöglichkeiten in den Sektoren Verkehr, Wärme, Industrie und Rückverstromung. Bei dieser intelligenten Sektorkopplung werden sehr viele Menschen künftig mit Wasserstoff umgehen, ihn transportieren, speichern und verwenden. Die dafür benötigten Wasserstoffmengen werden wir jedoch nur darstellen können, wenn neben der Eigenproduktion von Wasserstoff auch Importe möglich sind.

Steiniger Weg in Richtung Wasserstoff-Energieversorgung

Das Ziel der Bundesregierung passt zu unserer Vision „ONTRAS, going green.“, einer dekarbonisierten Energieversorgung einschließlich Gas bis zum Jahr 2050. Wasserstoff wird dabei zu einer tragenden Säule der Energiewende, zusammen mit anderen erneuerbaren und dekarbonisierten Gasen, vor allem Biomethan aus organischen Rest- und Abfallstoffen. Doch etwas zu wollen ist noch lange kein Handeln. Wir werden daran gemessen, ob wir entsprechende Projekte auch auf den Weg bringen und stemmen können.

Einerseits gibt es klare Forderungen der Industrie, die grünen Wasserstoff zur Reduzierung ihrer Treibhausgasemissionen zwingend benötigt. So benötigen Stahl- und chemische Industrie etwa 70 Terrawattstunden (TWh) allein für die stoffliche Nutzung. Andererseits fehlen klare, langfristig belastbare Vorgaben und Rahmenbedingungen, um z. B. den Markthochlauf hin zu einem wirtschaftlichen Betrieb von Power-to-Gas-Anlagen zu ermöglichen.
Viele Regelungen verhindern gar einen Schnellstart, so die Einstufung von Power-to-Gas- Anlagen als Energieproduktion mit allen entsprechenden Steuern und Abgaben statt als netzdienliche Energiekonvertierung. Damit fehlt bei vielen Projektskizzen die Voraussetzung, sie unter marktwirtschaftlichen Bedingungen zu starten.

Energiewende braucht grüne Gase

Schauen wir auf den Energieverbrauch in Deutschland (Abb. 1), erschließt sich die Dimension dieser Aufgabe: In Summe verbrauchen wir rund 2.600 TWh Energie. Nur rund 500 TWh davon sind Strom mit 43 % Regenerativanteil. Über 2.000 TWh sind Moleküle (Kohle, Öl, Gas, Wärme), neun Prozent davon regenerativ erzeugt.

Selbst wenn wir bis 2050 noch erheblich Energie einsparen: Um alles mit regenerativem Strom abzudecken, bräuchten wir mindestens noch einmal die dreifache Menge des heute produzierten Stroms, ganz abgesehen von den ebenfalls mit abzubildenden Spitzenlastprofilen, die z. B. für Raumwärme im Winter ein Vielfaches des Sommerbedarfs an Energie erfordern. Und: Strom lässt sich nicht in großen Mengen speichern. Die installierten etwa 0,04 TWh reichen für max. 31 Minuten, während wir für Gas mit 260 TWh Speicherkapazität für bis zu drei Monate Energie bereitstellen können. All dies führt dazu, dass viele Szenarien mit erneuerbaren und dekarbonisierten Gasen trotz des zusätzlich erforderlichen EE-Strombedarfs am Ende sogar weniger Erzeugerkapazitäten benötigen, weil sie Synergieeffekte nutzen und keine zusätzlichen Spitzenlastkapazitäten zur Abdeckung des Strommehrbedarfs bei Kälte vorhalten müssen (Abb. 2).

Wir integrieren mit Biomethan und grünem Wasserstoff seit Jahren erfolgreich Erneuerbare in unsere Infrastruktur. Durch Sektorkopplung bringen wir diese erneuerbaren Gase in die Energieverbrauchssektoren, wobei die entsprechenden Infrastrukturen effizient zusammenwirken. Die Menge an Biomethan ist durch die zur Verfügung stehende Biomasse begrenzt. Wasserstoff wird als grüner Wasserstoff aus mit Regenerativstrom betriebenen Power-to-Gas-Anlagen bereitgestellt oder als blauer Wasserstoff im Inland erzeugt bzw. importiert. Blauer Wasserstoff wird aus Erdgas durch Abspalten und Verwerten des Kohlenstoffs erzeugt. Er trägt damit ebenfalls zur Dekarbonisierung bei, da das CO2 nicht in die Atmosphäre gelangt. Dennoch werden selbst bei günstigen Rahmen- und Marktbedingungen die inländisch erzeugten Wasserstoffmengen nicht ausreichen, um den künftig steigenden Bedarf zu decken. Deshalb brauchen wir Importe von grünem und blauem Wasserstoff. Russland und Norwegen wollen bei entsprechender Nachfrage diesen Wasserstoff bereitstellen.

Rahmenbedingungen anpassen

Die Entwicklung einer auf Wasserstoff basierenden Energiewirtschaft braucht förderliche Rahmenbedingungen sowie gezielte Anreize, z. B. Förderprogramme von zeitlich begrenzter Dauer und Höhe. Vorschläge der Gasbranche sind eine Grüngasquote und die Einstufung von Power-to-Gas-Anlagen als systemdienliche Transformatoren mit entsprechender Befreiung von allen Steuern und Abgaben. Strom- und Gasinfrastrukturen sollten einschließlich der Wasserstoffnetze in einem integrierten Netzentwicklungsplan weiterentwickelt werden. Es bedarf zudem europaweiter Standards für Wasserstofftransport und -speicherung und daraus entstehender Investitionsbedarfe, damit eine Entwicklung nicht zwangsweise an der Grenze endet, wie dies heute noch Richtung Polen und Tschechien der Fall ist. Dort gilt: Null Prozent Wasserstoff.

Die als Keimzellen für eine künftige Wasserstoffwirtschaft gedachten Reallabore sind ein guter Anfang. Was wir aber brauchen, ist eine Beschleunigung der Entwicklung Richtung Wasserstoff. Dies muss sich in den kommenden Monaten entscheiden. Wir, die Fernleitungsnetzbetreiber wie auch die Gasbranche insgesamt, sind bereit, die daraus resultierenden Herausforderungen zu meistern.

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