Wasserstoff – kleines Molekül mit großer Wirkung

Klimaschutz, Klimafolgenanpassung und Digitalisierung gehören zu den drängenden Anforderungen unserer Zeit. Das Oldenburger Rohrleitungsforum widmet sich am 6. und 7. Februar 2025 der Frage, wie die urbanen Ver- und Entsorgungsnetze generationengerecht transformiert werden können. Dabei stehen innovative Lösungen für ein nachhaltiges Niederschlagsmanagement genauso auf der Tagesordnung wie der Ausbau der Gigabitinfrastruktur oder der Fernwärmeleitungen. Ein weiteres thematisches Schlaglicht liegt auf dem Energieträger Wasserstoff. Dieser spielt für die Energiewende eine herausragende Rolle.

Bis zum Jahr 2045 soll Deutschland treibhausgasneutral sein. Erneuerbare Energiequellen sollen bis dahin fossile Brennstoffe wie Öl, Erdgas und Kohle abgelöst haben. Als Hoffnungsträger in diesem Zusammenhang gilt Wasserstoff (H2). Es ist das kleinste und leichteste chemische Molekül, aber für eine Dekarbonisierung des Energiesystems spielt es eine große Rolle.

Lösung für Speicherung und Transport

Der entscheidende Vorteil von Wasserstoff besteht darin, dass sich mit ihm die aus erneuerbaren Quellen gewonnene Energie speichern lässt. Nach dem Prinzip „Power to Gas“ kann der regenerativ erzeugte Strom durch Elektrolyse in grünen Wasserstoff oder synthetisches Methan umgewandelt werden. Damit kann die überschüssige, aus erneuerbaren Quellen gewonnenen Energie nicht nur gespeichert, sondern auch über lange Strecken transportiert und zu einem späteren Zeitpunkt ohne Ausstoß von CO₂ wieder freigegeben werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Spitzenlasten, die an besonders sonnigen oder windigen Tagen anfallen und die nicht sofort im Netz benötigt werden, mit Hilfe von Wasserstoff für Zeiten von so genannten Dunkelflauten nutzbar gemacht werden können.

Meilenstein der Sektorkopplung

Das hohe Potenzial einer zielgerichteten Nutzung von Wasserstoff besteht nicht zuletzt darin, dass er den Stromsektor mit anderen Sektoren wie Industrie, Wärme und Verkehr verbinden kann. Einsatzbereiche in der Industrie liegen insbesondere in der Stahlindustrie, in der Wassersstoff Kohle als Reduktionsmittel ersetzen kann, und in der Chemieindustrie, um den Rohstoff Erdöl abzulösen. Mit dem Ziel einer klimaneutralen Wärmeversorgung werden Fern- und Nahwärmenetze zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Die hierfür notwendige Energie kann durch Wasserstoff-Kraftwerke zur Verfügung gestellt werden. Hier sind Fuel Switch Kraftwerke, die von Erdgas auf Wasserstoff umgestellt werden können, eine interessante technische Option. Für eine weitere Nutzung im Wärmesektor wird seit geraumer Zeit in verschiedenen Forschungsprojekten geprüft, inwieweit die bestehende Gasinfrastruktur – allein das Verteilnetz weist eine Länge von rund 560.000 km auf – für den Transport von Wasserstoff genutzt werden kann (H2-Readiness). Zusätzlich sind neue Wasserstoffleitungen – vor allem im Fernleitungsnetz – in Planung. Im Oktober erst hat die Bundesnetzagentur das von den Fernleitungsnetzbetreibern vorgeschlagene Wasserstoff-Kernnetz genehmigt. Insgesamt enthält das Netz 9.040 Kilometer an Leitungen, welche sukzessive bis 2032 in Betrieb gehen sollen. 60 Prozent bereits vorhandener Leitungen werden hierfür von Gas auf Wasserstoff umgestellt und 40 Prozent neu gebaut. Das Wasserstoff-Kernnetz soll deutschlandweit die künftigen Wasserstoffcluster miteinander verbinden. In diesen bündeln sich regionale und lokale Wasserstoffprojekte, wie zum Beispiel in Industrie- oder Gewerbeparks. Die erwarteten Investitionskosten betragen 18,9 Milliarden Euro.

„Die aktuellen Herausforderungen bei der Nutzung von Wasserstoff bestehen unter anderem darin, die Effizienzverluste bei der Elektrolyse und bei der Rückverstromung in den Griff zu bekommen, H2 readiness für unsere Infrastrukturen herzustellen und ausreichende Elektrolyse-Kapazitäten für die Produktion von grünem Wasserstoff aufzubauen“, so Mike Böge M. Eng., Geschäftsführer des Instituts für Rohrleitungsbau an der Fachhochschule Oldenburg e.V. „Gleichwohl ist Wasserstoff ein Game Changer der Energiewende und von daher wieder ein wichtiger inhaltlicher Baustein des 37. Oldenburger Rohrleitungsforums.“