Mehr als eine Idee: Wasserstoff anstelle von Erdgas

Für die einen ist das Gasnetz die Basis für eine CO2-neutrale Wirtschaft. Für die anderen ist es ein Relikt aus dem fossilen Zeitalter, das sie lieber heute als morgen hinter sich lassen möchten. Tatsächlich gibt es für beide Positionen gute Argumente, wie auf der Handelsblatt Jahrestagung Gas 2021 deutlich wurde. Bekannt sind vor allem die Einsparziele für die CO2-Emissionen in den nächsten Jahren. Der Weg dorthin führt in großen Teilen durch unbekanntes Terrain.

Es ist ein Fakt, über den das Mutterland der Energiewende vielleicht lieber hinweg sehen würde: Auch nach über 20 Jahren Förderung der erneuerbaren Energien wird die Energieversorgung in Deutschland wesentlich durch fossile Energien gedeckt. Im ersten Halbjahr 2021 war Erdgas in Deutschland der wichtigste Primärenergieträger, gefolgt von Mineralöl. Strom aus erneuerbaren Energien belegte Platz 3, wobei die Produktion aus Wind im ersten Halbjahr 2021 nach Angaben des Statistischen Bundesamtes um 21 % niedriger als im stürmischeren Vorjahr.

Die Dimension des Gasverbrauchs in Deutschland ist ein Grund, weshalb viele Branchenvertreter davon ausgehen, dass auch in Zukunft weiterhin Gas durch das 511.000 km lange Netz strömen wird. Flexible Gaskraftwerke können die Stromversorgung absichern und so wetterbedingte Produktionsschwankungen der erneuerbaren Energien ausgleichen. Die Sicherheit der Stromversorgung lässt sich derzeit ohne Gas nicht vorstellen.

Heute Erdgas, übermorgen Wasserstoff – und morgen?

Bis 2045 – dem Jahr der Klimaneutralität – ist nicht mehr lange hin, daher lastet auf der Planung der künftig benötigten Infrastruktur ein enormer Zeitdruck. Ludwig Möhring, Bundesverband Erdgas, Erdöl und Geoenergie (BVEG), unterstütze in der Online-Debatte die Zielsetzung einer Klimaneutralität und forderte, die Umsetzung zu gestalten. Er erwartete eine stärkere Elektrifizierung, vermisste aber eine Debatte über die Rolle von Gas im Wärmemarkt und in der Stromerzeugung. Das derzeitige Narrativ ermögliche keinen Weg zu einer Transformation.

Wie die Gasinfrastruktur in Zukunft genutzt werden kann, ist Gegenstand intensiver Diskussionen. In einer dekarbonisierten Wirtschaft soll Erdgas langfristig durch Wasserstoff ersetzt werden, der ebenfalls über ein Pipelinesystem transportiert werden könnte. Ob dieses künftig benötigte Leitungssystem allerdings mit dem heutigen vergleichbar ist, ist noch offen. Denn es lässt sich schwer prognostizieren, in welchem Maße Haushalte und Industriezentren Wasserstoff nutzen werden.

Von Erdgas zu Wasserstoff – mehr als ein Austausch der Moleküle

Wasserstoff, der über einen Elektrolyseur aus erneuerbarem Strom produziert wird, gilt als Königsweg einer künftigen Energiesystems. Klarer Vorteil ist die CO2-freie Energie mit hoher Dichte. Wasserstoff lässt sich ähnlich nutzen wie Erdgas, ist aber als Rohstoff um ein vielfaches teurer und stellt höhere Anforderungen an die Sicherheit. Ob die privaten Verbraucher künftig mit Wasserstoff heizen oder sich preiswertere Alternativen suchen, ist offen. Je nach Einschätzung wird Wasserstoff als Champagner oder Mineralwasser der Energiewende gesehen.

Im Prinzip lässt sich das Gasnetz auch für eine Beimischung von Wasserstoff nutzen. Dadurch lässt sich der Energiegehalt des Gases erhöhen – bei gleichzeitig geringeren CO2-Emissionen. Die bedeutet allerdings einige technische Veränderungen, um den Eigenschaften des Wasserstoffs Rechnung zu tragen.

So benötigt der Transport des trägeren Wasserstoff im Vergleich zu Erdgas deutlich mehr Energie. Evgeniy Grin, PJSC Gazprom aus St. Petersburg, Russland, erläuterte, dass eine Beimischung von Wasserstoff mehr als viermal soviel Energie benötige, um auf einen Druck von 80 bar zu bekommen. Beimischungen seien auch aus einem anderen Grund problematisch: Viele Kunden benötigten reines Erdgas. Grin warnte zudem vor technischen Risiken von Lekagen, da das Pipelinesystem nicht dafür ausgelegt sei.

Transport von Erdgas und Wasserstoff im Vergleich

Auf der Suche nach Lösungen

Es gibt einige Antworten auf die vielen offenen Fragen des künftigen Energiesystems: Eine Strategie setzt auf maximale Offenheit. Neue Gaskraftwerke sollen grundsätzlich Wasserstoff-Ready sein, d.h. solange Erdgas verfügbar ist, sollen sie mit Erdgas laufen. Steht Wasserstoff zur Verfügung könnten sie auch den Strom aus Wasserstoff erzeugen. Roger Miesen, RWE Generation SE gibt allerdings zu bedenken, dass die Wasserstoffkraftwerke durch eine Wasserstoffpipeline versorgt werden müssten, die es heute noch nicht gebe. Ohnehin sei unklar, ob sich die Investition in ein Gaskraftwerk rechne, wenn dies nur als Back-up für fehlenden Strom aus Photovoltaik und Windanlangen in Betrieb sei.

Jochen Homann, Bundesnetzagentur, betonte die Bedeutung einer gründlichen Planung eines Wasserstoffnetzes. Diese hänge davon ab, wo der Wasserstoff eingesetzt werde. Homann hob die Bedeutung einer systemischen Gesamtschau und von klaren Zielvorgaben hervor, wo der Wasserstoff eingesetzt werden soll. Er berichtete von zahlreichen Projekten zur Produktion von Wasserstoff. Sollten diese alle umgesetzt werden, würde das sogar die erwartete Nachfrage übersteigen.

Bildquellen: Zukunft Gas; Gasprom

www.veranstaltungen.handelsblatt.com/gas/

 

Energiepolitik in der nächsten Legislatur: Entscheidend ist der Ausbau der Enerneuerbaren

Die Spitzenkandidaten von SPD, FDP, Bündnis90/DIE Grünen, CDU positionieren sich im BDEW-Talk zur Energiepolitik. Nicht im Bild: Teilnehmer Armin Laschet. Bildquelle: BDEW

Geht die Energiewende in der nächsten Legislaturperiode weiter? Viel hängt davon ab, ob es gelingt, Solar- und Windanlagen in kurzer Zeit massiv auszubauen und internationale Wasserstofflieferungen zu erschließen. In einer Diskussionsrunde auf Einladung des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) zeigten die Spitzenkandidaten von CDU, SPD, Bündnis 90/Die Grünen und FDP große Einigkeit darin, ein klimaneutrales Deutschland bis 2045 zu erreichen. Der vollständige Beitrag ist in der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft, Ausgabe 7-8, erschienen.

Die Energiebranche ist stärker als andere Wirtschaftszweige von der Dekarbonisierung betroffen. BDEW-Präsidentin Marie-Luise Wolff sieht ihre Verbandsmitglieder in der Rolle als Umsetzer. Entscheidend sei aber, dass die richtigen politischen Weichen in der nächsten Legislatur gestellt würden. Allein die Festlegung der Klimaneutralität auf das Jahr 2045 reduziere noch kein CO2. Wolff: „Wir brauchen einen Boom sowohl beim Wind- als auch beim Photovoltaikausbau!“

Standorte für Windanlagen

Die Kanzlerkandidatin von Bündnis 90/Die Grünen, Annalena Baerbock, empfahl, mehr Windkapazitäten auszuschreiben und auch nicht ganz so windhöffige Standorte in Süddeutschland bei der Vergabe zu berücksichtigen. Für Neubauten müsse es eine Pflicht zur Installation einer Photovoltaikanlage geben. Eine eigene Stromerzeugung mache in Relation zum gesamten Bauvorhaben nur einen geringen Teil der Kosten aus und würde sich bereits nach acht Jahren rentieren.

Zielkonflikt Natur- und Artenschutz

Um den Ausbau von erneuerbaren Energien zu beschleunigen, schlug Christian Lindner, FDP, vor, die bestehenden Zielkonflikte beim Natur- und Artenschutz und auch beim Verbandsklagerecht aufzulösen. Olaf Scholz, SPD, sprach sich ebenfalls für Änderungen beim Baurecht und Artenschutz aus. Zudem sollten nach dem Vorschlag seiner Partei die Bundesländer 2 Prozent ihrer Landesfläche für den Ausbau der Windenergie bereitstellen.

Genehmigungsverfahren Zu Langwierig

Für den BDEW liegt das Problem weniger an fehlenden Investitionsplänen als vielmehr in der Durchführung. Ein Boom gelinge nur mit vereinfachten Planungs- und Genehmigungsverfahren und der Ausweisung zusätzlicher Flächen für Windräder und Photovoltaikanlagen, gab Wolff zu bedenken. „Mindestens genauso wichtig ist der Ausbau der Energieinfrastruktur,“ so Wolff weiter, „hier brauchen wir einen nachhaltig wirkenden Regulierungsrahmen, für die notwendigen milliardenschweren Investitionen in die Netzinfrastruktur.“

Armin Laschet war der Diskussionsrunde über Video zugeschaltet. Er betonte, wie dringend die Energiewende beschleunigt werden müsse. Die Erfahrungen aus der Pandemie hätten gezeigt, welche Veränderungen möglich seien.

Gaskraftwerke weiterhin benötigt

Gas soll noch auf absehbare Zeit Teil des Energiemixes bleiben. Der SPD-Spitzenkandidat geht davon aus, dass weiterhin neue Gaskraftwerke benötigt werden, um die Flexibilität bei der Stromerzeugung zu sichern. Auch Baerbock sieht im Energieträger Gas eine Brückentechnologie, verweist aber darauf, dass eine Brücke endlich sei. Konkret bedeute das, neue Gaskraftwerke so zu planen, dass sie auch mit Wasserstoff befeuert werden können.

Importbedarf von Wasserstoff

Die Umstellung der heimischen Energieerzeugung ist jedoch nur ein Teil der Antwort. Deutschland sei heute Energieimporteur und werde dies auch in Zukunft bleiben, zeigte sich Lindner überzeugt. Allerdings sollte künftig Wasserstoff anstelle von fossilen Brennstoffen importiert werden. Wasserstoff sollte möglichst viele Anwendungen finden: Der Energieträger sei nicht der Champagner sondern das Mineralwasser der Energiewende, führte Lindner aus. Er hob hervor, dass es dazu nötig sei, die unterschiedlichen Arten der Wasserstofferzeugung gleichermaßen zu nutzen.

Der Importbedarf von Wasserstoff sei nur mit international neuen Allianzen zu realisieren, betonte Laschet. Viele Länder arbeiteten an der Umstellung auf Wasserstoff – so auch die Mittelmeeranrainer und die arabische Welt. Ein Vorteil des Gas-Projektes Nordstream 2 sei, dass die Pipeline auf Wasserstoff umgestellt werden könne und so der Übergang in der Energieversorgung gesichert werde. Auch Lindner sprach sich für die Fertigstellung der umstrittenen Gasleitung aus.

Der vollständige Beitrag ist in der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft, Ausgabe 7-8, erschienen.

www.bdew.de

Video der Diskussionsrunde vom 17.6.2021: https://youtu.be/4MPoGtMy6m8

BDEW-Talk mit den Spitzenkandidaten unter Moderation von Marco Seiffert am 17.6.2021 in der Station-Berlin. Bildquelle: BDEW

CO2-Reduktion weiter entwickeln

170210-ifht-portrait-071-4.jpgBeim Ausbau der erneuerbaren Energien hat Deutschland schon viel erreicht. Die CO2-Emissionen sind allerdings noch deutlich höher als geplant. Als nächste Maßnahmen werden Sektorkopplung, Kohleausstieg und Elektromobilität diskutiert.

Im Interview mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft spricht  Prof. Dr.-Ing. Armin Schnettler, Senior Vice President Corporate Technology, Research in Energy and Electronics, Siemens, über die Weichen, die die Energiepolitik für mehr Klimaschutz stellen sollte.

Schnettler schlägt vor, dass Investitionen gefördert werden, die aus heutiger Sicht definitiv benötigt werden – sogenannte No-Regret-Maßnahmen. Dazu gehörten der weitere Ausbau der erneuerbaren Energien, der Zubau von Gaskraftwerken, der Netzausbau und die Sektorkopplung mit Power-to-Heat, Power-to-Gas und Power-to-Chemicals.

Das für 2020 gesetzte Ziel von 40 Prozent erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung wird Deutschland voraussichtlich 2018 erreichen, erläutert Schnettler. Um die Ziele für 2035 und 2050 anzugehen, empfiehlt er mehr Flächen für Photovoltaik- und Windkraftwerke auszuweisen, die Ziele für den Offshore-Ausbau zu erhöhen und das Repowering voran zu treiben.

Ohne Kraftwerke wird es auch künftig nicht gehen. Schnettler ist überzeugt, dass noch mehr Gaskraftwerke gebraucht werden. Denn solange weiterhin ein so großer Anteil der Stromerzeugung aus Braunkohlekraftwerken komme, werde Deutschland seine Klimaziele verfehlen. Dabei gehe es nicht um einen radikalen Kohleausstieg, sondern erst einmal um die Stilllegung der CO2-intensivsten Kraftwerke. Die Bundesnetzagentur habe daher auch im letzten Netzentwicklungsplan den Zubau von 8 Gigawatt Gaskraftwerken bis 2025 eingeplant, um die Abschaltung von Kernkraftwerken und älteren Braunkohlekraftwerken auszugleichen.

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