Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 08.2019 - 07.2023

Projektstatus: abgeschlossen

Förderkennzeichen: G 201902

Unterstützer des Pilotvorhabens
Unterstützer des Wasserstoff-Pilotvorhabens
Unterstützer des Wasserstoff-Pilotvorhabens © DVGW
Ziele und Methodik

Im Projekt H2-20 konnte nachgewiesen werden, dass in einem existierenden Gasverteilnetz über zehn Volumenprozent Wasserstoff beigemischt werden können. Dafür führten zwei Institute des DVGW-Forschungsnetzwerks (EBI und GWI) gemeinsam mit der Avacon Netz GmbH Feldtests im örtlichen Gasverteilnetz von Schopsdorf, Sachsen-Anhalt, durch. Erstmals wurden bis zu 20 Volumenprozent Wasserstoff dem Erdgas beigemischt und ins Netz eingespeist.

Um die Eignung und die Wasserstoffverträglichkeit der im Netz vorhandenen Anlagen und Komponenten zu untersuchen, wurden 400 bis 500 Heizungen und andere Endgeräte in dem örtlichen Verteilnetz getestet. Dies umfasste neben der Untersuchung der Anwendungstechnik auch die Analyse des betroffenen Verteilnetzes und der (Haus-) Gasinstallationen. 

 

Hintergrund und Ergebnisse

Die Reduktion der CO2-Emissionen im Jahr 2050 um mindestens 80 Prozent - im Vergleich zu 1990 - erfordert sowohl Maßnahmen im Bereich der Energieeffizienz als auch die Substitution fossiler durch erneuerbare Energieträger. Grüne Gase spielen hierbei eine entscheidende Rolle und können insbesondere im Gebäudesektor den Klimaschutz effizient unterstützen.

Durch erneuerbaren Strom und Power-to-Gas erzeugten grünen Wasserstoff kann je nach Gasverwendung direkt dem Erdgas zugemischt und in das bestehende Gasnetz eingespeist werden. Das hieße: Je mehr erneuerbarer Wasserstoff im Netz, desto weniger CO2. Aber gerade auf lokaler Netzebene kann die aktuelle Begrenzung der Wasserstoffgehalte auf weniger als 10 Volumenprozent limitierend wirken.

Ergebnisse

Im Rahmen von H2-20 wurde anhand von Feldtests in einem realen Gasverteilnetz nachgewiesen, dass es technisch machbar ist, Wasserstoff zu einem deutlich höheren Prozentsatz als heute im Regelwerk vorgesehen in ein existierendes Gasnetz einzuspeisen. Über zwei Heizperioden (2021/22 und 2022/23) wurde Wasserstoff in drei Stufen von 10, 15 und 20 Prozent dem Erdgas beigemischt.

Vor der Beimischung wurden aber zuerst bei allen Kunden die verbauten Gasgeräte betriebs- und sicherheitstechnisch überprüft. Zusätzlich wurden alle Bauteile im Netzabschnitt inklusive der gesamten Installation bei den Kunden bis zum Abgasstutzen aufgenommen und in Abstimmung mit den Geräteherstellern auf ihre H2-Verträglichkeit geprüft.

Dann wurde schrittweise in Steigerungsstufen von fünf Prozent die maximale Wasserstoffbeimischung bis 20 Prozent durchgeführt und vor Ort wissenschaftlich begleitet: Bei rund einem Drittel der Gasgeräte wurde vor Ort der tatsächliche Wasserstoffgehalt stichprobenhaft gemessen und bezüglich der Verbrennungsgüte getestet. Die bahnbrechenden Ergebnisse des Gemeinschaftsprojektes mit Avacon Netze GmbH dienen nu als Vorbild für den zukünftigen Einsatz von Wasserstoff in Gasverteilnetzen und fließen bereits in das Technische Regelwerk des DVGW ein.

    Vier Personen beim Knopfdruck zum Beginn der Wasserstoff-Einspeisung ins Avacon-Netz in Schopsdorf
    Per symbolischem Knopfdruck startete zu Beginn des Winters 2021/22 die Wasserstoff-Einspeisung ins Avacon-Netz in Schopsdorf. © Avacon, Foto: André Walther

    Highlights aus dem Projekt

    • 352 Geräte im Bestand haben die Beimischphasen ohne sicherheitsrelevante Mängel durchlaufen – und das bei reduziertem CO2-Ausstoß.
    • Der Wasserstoff konnte eingespeist werden, ohne Änderungen am behenden Erdgasnetz durchzuführen.

     

    Ansprechpartner
    Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
    Dr. Stefan Gehrmann
    Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

    Telefon+49 228 9188 224
    Forschung zum Thema Wasserstoff und Wärmesektor