Wertvolle Pionierarbeit mit 350 Heizgeräten

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31. Oktober 2022

Wertvolle Pionierarbeit mit 350 Heizgeräten

DVGW und Avacon erproben 20-prozentige H2-Beimischung
Seit Jahren hatten die Projektpartner darauf hingearbeitet, am 28. April 2022 war es dann so weit: In der Landesvertretung Sachsen-Anhalts in Berlin pr√§sentierten der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW) und die E.ON-Tochter Avacon die Ergebnisse ihres Langzeitversuchs, bei dem eine zwanzigprozentige Beimischung von Wasserstoff zum Erdgasnetz getestet wurde. Wie die Projektleiterin Angela Brandes mitteilte, habe das Projekt gezeigt, dass es ‚Äětechnisch m√∂glich ist, Wasserstoff zu einem deutlich h√∂heren Prozentsatz als bislang in den Technischen Regeln des DVGW vorgesehen in ein existierendes Gasnetz einzuspeisen‚Äú.

‚ÄěWir k√∂nnen den kompletten Energiebedarf Deutschlands mit Wasserstoff in 2045 decken.‚Äú Mit diesem ambitionierten Statement preschte Prof. Gerald Linke, Vorstandsvorsitzender des DVGW, anl√§sslich der Ergebnispr√§sentation voran. Weiter stellte er fest: ‚ÄěWasserstoff wird entgegen h√§ufig verbreiteter Annahmen in ausreichender Menge zur Verf√ľgung stehen. Dies konnten wir j√ľngst in einer in unserem Auftrag von Frontier Economics durchgef√ľhrten Studie belegen.‚Äú

Linke bezog sich damit auf die Analyse ‚ÄěNachhaltiger W√§rmesektor‚Äú, die Frontier Economics Ltd. im April 2022 ver√∂ffentlicht hatte (s. Abb. 1). Darin hei√üt es, dass im Jahr 2030 rund 290 Terawattstunden CO2-armer oder klimaneutraler Wasserstoff zur Verf√ľgung stehen werden. Etwa 60 Prozent davon k√∂nnten gr√ľner Wasserstoff aus heimischer Elektrolyse und anderen europ√§ischen L√§ndern sein ‚Äď weitaus mehr, als die meisten anderen Nachfrageprognosen bislang ermittelt haben.

Der DVGW skizziert mit diesen Zahlen ein Szenario, bei dem ausreichend nachhaltig erzeugter Wasserstoff vorhanden ist, was bedeuten w√ľrde, dass auch noch f√ľr den W√§rmebereich gen√ľgend H2-Gas vorhanden w√§re. Bislang hei√üt es vielfach, gr√ľner Wasserstoff sei der ‚ÄěChampagner der Zukunft‚Äú und f√ľr die thermische Verwertung viel zu schade. Sollte der Gas- und Wasser-Verband Recht behalten, k√∂nnten die bisherigen Gasversorger und Vereinsmitglieder einen Gro√üteil ihrer Assets weiterhin nutzen und ihre bislang marktbeherrschende Stellung auch in eine CO2-neutrale Zukunft hin√ľberretten.

Entsprechend deutlich formulierte Prof. Linke seine Ziele: ‚ÄěEs darf nicht bei politischen Absichtserkl√§rungen bleiben, die Energieversorgung zu diversifizieren. Es kommt darauf an, das System auf allen Ebenen unter Ber√ľcksichtigung der fortschreitenden Elektrifizierung zu entlasten.‚Äú Damit gemeint sein d√ľrfte die Abkehr vom Konzept einer ‚ÄěAll-electric-World‚Äú und die Hinwendung zu einem Energieversorgungssystem, bei dem nach wie vor Molek√ľle eine tragende Rolle spielen. Laut DVGW f√ľhrt kein Weg an der Nutzung von Wasserstoff im W√§rmemarkt vorbei.

Netzabschnitt ist bis 20 Vol.-% H2-ready

Dass eine W√§rmeversorgung mit Wasserstoff funktioniert, hat Avacon gezeigt: In ihrem H2-20-Projekt wurden die bereits im Bestand befindlichen Ger√§te mit einer f√ľr Deutschland typischen Alters- und Ger√§temischung ohne technische Austauschma√ünahmen mit Gas, das aus bis zu zwanzig Prozent Wasserstoff bestand, betrieben. Angela Brandes von der der Avacon Netz GmbH erkl√§rte: ‚ÄěIn den vergangenen Monaten haben wir schrittweise den Wasserstoffanteil in unserem Gasnetz im Jerichower Land erh√∂ht und bereits erfolgreich 20 Volumenprozent Wasserstoff beigemischt. Dies hat st√∂rungsfrei funktioniert.‚Äú Aktuell wird in dem novellierten DVGW-Arbeitsblatt G 260 eine Zumischgrenze von 10 Vol.-% Wasserstoff f√ľr gro√üe Teile des Bestands als m√∂glich eingestuft, wenn hierzu eine separate Einzelfallpr√ľfung erfolgt ist.

‚ÄěDas Projekt hat gezeigt, dass es technisch m√∂glich ist, Wasserstoff zu einem deutlich h√∂heren Prozentsatz als bislang in den Technischen Regeln des DVGW vorgesehen in ein existierendes Gasnetz einzuspeisen.‚Äú

Angela Brandes, Projektleiterin H2-20 der Avacon Netz GmbH

Insgesamt beteiligen sich seit Dezember 2021 im Fl√§ming rund 340 Haushalte. Der zentrale Einspeisepunkt f√ľr Wasserstoff in den dortigen 35 Kilometer langen Netzabschnitt lag in Schopsdorf, wo √ľber 350 Gasger√§te vor allem zur W√§rmeversorgung dienen. Vorweg waren alle Aggregate vom Gas- und W√§rme-Institut Essen (GWI) und den beteiligten Gasger√§teherstellern erfasst und √ľberpr√ľft worden. Vier nicht geeignete Ger√§te wurden durch moderne wasserstofftaugliche Neuger√§te ersetzt.

Die H2-Einspeisung wurde in Stufen von 10 √ľber 15 bis auf 20 Prozent angehoben. Insgesamt l√§uft der Test √ľber die zwei Heizperioden 2021/22 und 2022/23, wobei die 20 Prozent bereits im Fr√ľhjahr 2022 erreicht wurden. Eine weitere 20-Prozent-Einspeisephase soll im kommenden Winter √ľber mehrere Wochen folgen.

Um die Haushalts- und Gewerbekunden zu informieren und zu involvieren, wurden B√ľrgerversammlungen durchgef√ľhrt, was sich sehr bew√§hrt habe. Prof. Berthold Vogel vom Soziologischen Forschungsinstitut G√∂ttingen (SOFI), der das Vorhaben wissenschaftlich begleitete, best√§tigte die ‚Äěhohe soziale Akzeptanz in Schopsdorf‚Äú, die aber auch erforderlich sei, um derart neue Technologien einzuf√ľhren.

Der Landesumweltminister von Sachsen-Anhalt, Prof. Armin Willingmann, der Ende M√§rz 2022 Schopsdorf besichtigte, stellte fest: ‚ÄěIm Jerichower Land wird wertvolle Pionierarbeit geleistet, damit k√ľnftig klimaneutraler Wasserstoff anstelle von fossilem Erdgas durch die bestehenden Leitungen flie√üen kann. [‚Ķ] Ich konnte mich davon √ľberzeugen, welche Erfahrungen die Anwohner gemacht haben, und es waren durchweg gute Erfahrungen.‚Äú Dem stimmte Angela Brandes voll zu, indem sie √ľber die eingesetzten Aggregate sagte: ‚ÄěEs sind alle durchgelaufen.‚Äú

H2-Datenbank vom DVGW

W√§hrenddessen schreitet die thematische Umorientierung beim DVGW vom fossilen Erdgas zum Wasserstoff weiter voran. So erkl√§rte Linke: ‚ÄěUns kommt die Pflicht zu, ein Regelwerk f√ľr Wasserstoff zu erstellen.‚Äú Der Gas- und Wasserverband ist seit Jahren eine wichtige Zertifizierungsstelle. Diese Funktion will er zuk√ľnftig auch im H2-Sektor √ľbernehmen. Aus diesem Grund wurden in den vergangenen Monaten Unmengen an Informationen gesammelt, um eine Datenbank erstellen zu k√∂nnen, in der alle wasserstofff√§higen Komponenten aufgelistet werden. Diese Datenbank soll in K√ľrze ver√∂ffentlicht werden.

Politische Rahmenbedingungen

Dem Gebäudesektor kommt bei der Energiewende eine zentrale Rolle zu. Eine große Herausforderung ist insbesondere die Einhaltung der Vorgabe, dass ab 2024 jede neu installierte Heizung mit mindestens 65 Prozent erneuerbarer Energie betrieben werden soll. Aktuell wird rund die Hälfte aller Wohnungen in Deutschland, etwa 20 Millionen Haushalte, noch mit Gas beheizt.

Von Zukunft Gas, einer Initiative von Unternehmen der deutschen Gaswirtschaft, hie√ü es dazu: ‚ÄěDiese Vorgabe stellt Hunderttausende Haushalte vor unl√∂sbare Aufgaben.‚Äú Umso wichtiger sei es f√ľr die Branche, so der Verband, dass die H2-Readiness anerkannt und ein H2-ready-Standard f√ľr neue Gasanwendungen eingef√ľhrt werde. Die Produktion von W√§rmepumpen werde zwar ausgebaut, aber es w√ľrden zus√§tzlich 60.000 Handwerker ben√∂tigt, um diese installieren zu k√∂nnen, hie√ü es.

Zudem wurde ein kommunaler W√§rmeplan gefordert, damit die B√ľrger:innen einsch√§tzen k√∂nnen, wann beispielsweise in ihrer Region ein Anschluss an eine Wasserstoffpipeline erfolgen wird. Denn schlie√ülich obliege die Umsetzung der W√§rmewende letztlich den Verbraucher:innen.

Die Bundesregierung k√ľndigte indes im Juli 2022 ein Sofortprogramm mit Klimaschutzma√ünahmen f√ľr den Geb√§udesektor an. Klara Geywitz, Bundesministerin f√ľr Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen, erkl√§rte, nach der Sommerpause solle die kommunale W√§rmeplanung angegangen werden, damit die Klimaschutzma√ünahmen noch im Herbst verabschiedet werden k√∂nnten. Dr. Patrick Graichen, Staatssekret√§r im Bundeswirtschaftsministerium, sagte: ‚ÄěDie kommunale W√§rmeplanung ist wichtig. Die Kommunen, die Stadtwerke, werden die Verantwortung √ľbernehmen.‚Äú

Eigentlich war mit dem angek√ľndigten ‚ÄěSommerpaket‚Äú ein gro√üer Wurf von der Politik angek√ľndigt worden. Mit dem Sofortprogramm f√ľr den Geb√§udesektor sowie einem weiteren Sofortprogramm f√ľr den Verkehrssektor blieb die Bundesregierung aber deutlich hinter den Erwartungen zur√ľck. Der DVGW kritisierte: ‚ÄěDie Annahme, dass reine Gasheizungen nicht mehr einbaubar seien, weil sie die f√ľr neue Heizungen ab 2024 vorgeschriebene 65-Prozent-Erneuerbare-Regelung nicht erf√ľllen k√∂nnten, ist schlichtweg falsch. Gasheizungen erf√ľllen diese Vorgabe, wenn sie entweder mit Biomethan bzw. zuk√ľnftig klimaneutralem Wasserstoff oder in Kombination mit weiteren Technologien wie zum Beispiel Solarthermie betrieben werden.‚Äú

‚ÄěIch w√ľrde sagen, der Einbau von neuen Gasheizungen in dieser Situation ist politisch falsch und nicht mehr zu verantworten. Deutschland hat eine h√∂here Abh√§ngigkeit von Gas, von √Ėl und von Kohle als andere europ√§ische L√§nder.‚Äú Daraus ergebe sich die Verpflichtung, sich schnell davon zu befreien.

Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck

Mittlerweile wurde indes angek√ľndigt, dass neben W√§rmepumpen auch andere Aggregate eingesetzt werden d√ľrfen und dass es √úbergangsfristen von bis zu drei Jahren geben soll. Diese k√∂nnten beispielsweise gelten, wenn im Havariefall kurzfristig keine W√§rmepumpen oder Installateure verf√ľgbar sind. Au√üerdem sollen Hybridger√§te bessergestellt werden. Selbst wenn deren Leistungsanteil nur 30 Prozent betr√§gt, k√∂nnte die 65-Prozent-Erneuerbare-Pflicht als erf√ľllt gelten. Zudem k√∂nnen gr√ľne Gasheizungen, die mit Biomethan oder gr√ľnem Wasserstoff funktionieren, eingesetzt werden.

Umr√ľstkit f√ľr Gasthermen

Bei den Heizungsbauern zeichnet sich indes immer weiter ab, dass in Eigenheimen Wasserstoff in Zukunft in umgebauten Gasthermen genutzt werden soll. Brennstoffzellenheizger√§te, wie sie von Viessmann oder SOLIDpower angeboten werden, dienen eher der Kraftw√§rmekopplung, da sie aus Erdgas sowohl Strom als auch W√§rme erzeugen. Reine Heizmodule, wie heutige erdgasbetriebene Gasbrennwertthermen, sollen zuk√ľnftig H2-ready konzipiert werden, damit sie nach dem Austausch des Brenners reinen Wasserstoff nutzen k√∂nnen.

Dr. Rainer Ortmann von der Robert Bosch GmbH erkl√§rte in diesem Zusammenhang gegen√ľber HZwei: ‚ÄěWir haben der Politik ein Versprechen gegeben, zusammen mit drei, vier anderen Herstellern, dass die Ger√§te ab 2025 mit einem Umr√ľstkit innerhalb einer Stunde umgebaut werden k√∂nnen.‚Äú Dieser Umr√ľstkit soll dann f√ľr wenige Hundert Euro erh√§ltlich sein.

Autor: Sven Geitmann

Abb. 1: Ergebnisse aus dem DVGW-Forschungsprojekt Nachhaltiger Wärmesektor
Quelle: DVGW

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