Praxiserfahrungen mit der Wasserstoffeinspeisung in ein Erdgasverteilnetz

Der Anteil regenerativer Energie in der Stromerzeugung steigt und hat im ersten Halbjahr 2015 bereits einen Anteil von 33 Prozent am Brutto-Inlandsstromverbrauch erreicht. In einzelnen Versorgungsnetzen kann der Anteil deutlich höher sein. Mit diesem großen Anteil an volatilem Wind- und Sonnenstrom nimmt die Notwendigkeit von geeigneten Strom- bzw. Energiespeichern deutlich zu. Mit der bedarfsorientierten Umwandlung von erneuerbarem Strom in Gas kann die Gaswirtschaft zu Lösungen der gesamtgesellschaftlichen Aufgabe Energiewende auf verschiedensten technischen Wegen beitragen. Eine effiziente Möglichkeit ist es, den erneuerbaren Wasserstoff aus der Elektrolyse direkt in die Erdgastransport- und Verteilnetze einzuspeisen. Nach DVGW-Regelwerk und Energiewirtschaftsgesetz ist eine Einspeisung im einstelligen Prozentbereich grundsätzlich zulässig. Heute sind noch einige technische Fragestellungen entlang der Erdgasversorgungskette zu bearbeiten und praxisnahe Lösungen zu entwickeln.

Das Thema 'Power-to-Gas' und die damit verbundenen technischen Fragestellungen werden in zahlreichen Projekten bearbeitet. Ein Schwerpunkt dieser Projekte liegt naturgemäß auf der technischen Fortentwicklung einer effizienten, kostengünstigen und zeitlich hochflexiblen Elektrolyse- Einheit. In einigen Projekten wird der erzeugte Wasserstoff direkt ins Erdgasnetz eingespeist, jedoch wird immer ein Grenzwert von 2 Vol.-Prozent eingehalten. Grund für die Einhaltung dieser Grenze ist die Nutzung von Erdgas als Kraftstoff und die Festlegung in der entsprechenden Norm (DIN 51624).

Im abgeschlossenen DVGW-Projekt 'G1-02-12 Ermittlung der Wasserstofftoleranz der Erdgasinfrastruktur und assoziierten Anlagen' wurden die gesamte Erdgasversorgungskette auf ihre Wasserstofftoleranz hin untersucht und die wichtigsten Aufgaben herausgearbeitet. Für den Bereich der häuslichen und gewerblichen Endnutzung konnte aus der Literatur und aus den Erfahrungen der beteiligten Fachleute erarbeitet werden, dass sich bei einer Wasserstoffeinspeisung bis < 10 Vol.-% ins Erdgas sicherheits- und betriebstechnisch voraussichtlich keine Beeinträchtigungen ergeben.

Ziel des Projektes war es, erstmalig eine Wasserstoffeinspeisung bis < 10 Vol.- Prozent in einem realen Verteilnetz in der Praxis durchzuführen. Neben den Erfahrungen bei Aufbau und Betrieb der Einspeiseanlage sowie dem Netzbetrieb mit Wasserstoffzumischung sollte insbesondere das Verhalten der verschiedenen Endgeräte durch intensive Begleituntersuchungen beobachtet und bewertet werden. Um die Einspeisung unabhängig nach den Erfordernissen des Netzes steuern zu können, wurde bewusst auf eine Wasserstofferzeugung vor Ort verzichtet.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 10 - 2015 (Oktober 2015)
Seiten: 8
Preis: € 4,00
Autor: Dr. Petra Nitschke-Kowsky
Dipl.-Ing. Werner Weßing
Dr. Holger Dörr
Dipl.-Ing Kerstin Kröger
 
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