Überblick zur Dekarbonisierung des Erdgassystems mit Wasserstoff

Als Folge der nationalen und europäischen Klimaziele befinden sich die verschiedenen Sektoren in Deutschland mitten in einem umfassenden Transformationsprozess. Fossile Energieträger und Rohstoffe, die das Energie- und Rohstoffsystem heute noch maßgeblich prägen, sollen durch erneuerbare Energien und klimafreundlich erzeugte Energieträger ersetzt werden. Wasserstoff wird in diesem Kontext eine Schlüsselrolle spielen, da er klimafreundlich erzeugt werden kann, großskalig importier- und speicherbar ist und zudem auch in Prozessen eingesetzt werden kann, die nicht oder nur schwer elektrifizierbar sind. Der Umgang mit Wasserstoff ist nicht neu: Sowohl die Industrie als auch die Energiewirtschaft setzen den Energieträger seit vielen Jahrzehnten in chemischen Prozessen ein, betreiben privatwirtschaftliche H₂-Netze und haben Wasserstoff in der Vergangenheit häufig als Bestandteil von Stadtgas eingesetzt. Sie sind daher erfahren im sicheren Umgang mit Wasserstoff.
Trotz dieser Erfahrungen wird die Transformation in der Öffentlichkeit zum Teil kritisch gesehen. So wird infrage gestellt, ob der Transport und die Nutzung von Wasserstoff in Zukunft mit den heutigen Erdgasleitungen und -prozessen ohne Beeinträchtigung des aktuell hohen Sicherheitsniveaus möglich sein werden. Diese Sicherheitsbedenken werden im Wesentlichen mit den im Vergleich zu Erdgas unterschiedlichen physikalisch-chemischen und verbrennungstechnischen Eigenschaften von Wasserstoff begründet. Verschiedene Akteure der Gaswirtschaft und unabhängige Forschungsinstitute haben in den letzten Jahren zahlreiche Forschungs- und Demonstrationsprojekte initiiert und durchgeführt, um durch eine evidenzbasierte Weiterentwicklung des technischen Regelwerks den sicheren Betrieb der Gasinfrastruktur mit Wasserstoff zu gewährleisten und Prozesse und Anlagen sicher auf Wasserstoff umstellen zu können.
Der vorliegende Fachartikel soll wissenschaftlich fundiert zur Versachlichung der Diskussion um die sichere Nutzung von Wasserstoff beitragen, indem der aktuelle Stand der Regelwerksarbeit und der Umstellung im Anwendungsbereich, jeweils mit den zugrundeliegenden Forschungsarbeiten, dargestellt wird.
Es wird geschildert, dass die Nutzung der bestehenden Gasinfrastruktur für Wasserstoff technisch eine nachhaltige und sichere Option bietet und somit eine ressourcenschonende Transformation des Energiesystems unter Berücksichtigung lokaler Gegebenheiten und Nutzeranforderungen möglich ist. Auch wirtschaftlich muss Wasserstoff als eine realistische Lösung mitgedacht werden, um fossile Energieträger zu ersetzen und die Energiewende sektorübergreifend voranzutreiben.
Quelle: DVGW