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Erstmals 20 % Wasserstoff im deutschen Gasnetz

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Autor: Elisabeth Terplan

Erstmals 20 % Wasserstoff im deutschen Gasnetz

Im Dezember startet die E.ON-Tochter Avacon mit der Beimischung von Wasserstoff in einem Teilnetz in Sachsen-Anhalt. Stufenweise wird dem Erdgas in der kommenden Heizperiode bis zu 20 % Wasserstoff zugefügt. Das Gemeinschaftsprojekt von Avacon und dem Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) soll zeigen, dass es technisch möglich ist, Wasserstoff zu einem deutlich höheren Prozentsatz, als bislang in den Technischen Regeln des DVGW vorgesehen, in ein existierendes Gasnetz einzuspeisen. Geräte und Anlagen müssen für diesen Prozess nicht verändert werden. Die Ergebnisse des Projektes dienen als Vorbild für den zukünftigen Einsatz von Wasserstoff in Gasverteilnetzen.

Laboruntersuchungen zeigen, dass viele Geräte in den Haushalten mit bis zu bis 30 % Wasserstoffbeimischung betrieben werden können. Im Rahmen der Zulassung werden alle Geräte mit Prüfgas, das bereits 23 % Wasserstoff enthält, getestet. Diese Laborergebnisse sollen im Gemeinschaftsprojekt durch die Erfahrungen aus dem Einsatz in der Praxis untersetzt werden.

Für das Projekt wurde ein Netzabschnitt im Gasverteilnetz von Avacon im Jerichower Land in Sachsen-Anhalt ausgewählt. Dieser eignet sich vor allem deshalb, weil die dort verbaute Netzinfrastruktur repräsentativ für das gesamte Avacon-Gasverteilnetz ist und die Ergebnisse somit übertragbar sind. Bei dem Netzabschnitt handelt es sich um ein Mitteldruck-Verteilnetz mit rund 35 km Leitungslänge, von dem etwa 350 Netzkunden mit Erdgas versorgt werden. Mit der entsprechenden Menge an Gasgeräten, die vor allem zur Wärmeversorgung dienen, deckt das ausgewählte Netzgebiet eine breite Gerätetechnik ab.

Projektverlauf

Im ersten Projektabschnitt wurden in Zusammenarbeit mit dem Gas- und Wärme-Institut Essen (GWI) und den Gasgeräteherstellern alle bei den Kunden verbauten Gasgeräte erfasst und sowohl betriebs- und sicherheitstechnisch als auch auf Wasserstoffverträglichkeit überprüft. Insgesamt wurden die bislang erhobenen Gasinstallationen mit den Gasgeräten fast zu 100 % positiv bewertet. Lediglich vier nicht geeignete Geräte werden durch moderne wasserstofftaugliche Neugeräte ersetzt.

Parallel zu den Überprüfungen der verbauten Technik liefen die technischen Planungen und der Aufbau der Wasserstoffbeimischanlage. Diese soll zum Ende des Jahres in Betrieb gehen. Damit beginnt im nächsten Projektabschnitt die Beimischphase. Die Einspeisung von Wasserstoff ist über die zwei Heizperioden 2021/22 und 2022/23 in Stufen von 10, 15 und 20 % Wasserstoffbeimischung geplant. Mit der Inbetriebnahme Ende 2021 werden in der ersten Stufe 10 % Wasserstoff über etwa vier Wochen dem Erdgas beigemischt, womit sich der Anteil noch in der durch das DVGW-Regelwerk gedeckten Beimischungshöhe bewegt.

Auch Effekt von schwankenden H2-Gehalten wird untersucht

Bei rund einem Drittel der Gasgeräte werden Stichprobenmessungen bezüglich der Verbrennungsgüte mit Messungen des tatsächlichen Wasserstoffgehalts vor Ort durchgeführt, um die Einspeisung wissenschaftlich bei allen Einspeisestufen zu begleiten. Schrittweise soll in Steigerungsstufen von fünf Prozent die maximale Wasserstoffbeimischung bis 20 % erreicht werden. Die 15-%-Beimischphase ist für das erste Quartal 2022 geplant. Nach einer Auswertung soll die Zielkonzentration von 20 % Wasserstoff zum Abschluss der Heizperiode erreicht werden. Eine weitere 20-%-Einspeisephase folgt in der Heizperiode 2022/23 über mehrere Wochen. Neben einer möglichst gleichförmigen Beimischung sind auch volatile Einspeisungen vorgesehen, um die volatilen Erneuerbaren Energien als Wasserstoffquellen nachzubilden und die Effekte von schwankenden Wasserstoff-Gehalten im Bestand zu untersuchen.

(Quelle: DVGW/2021)

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