28. Februar 2022
Projektlaufzeit: 01.2020 - 02.2022
Projektstatus: abgeschlossen
Förderkennzeichen: G 201914
Am Projekt sind folgende Partner beteiligt:
Im Projekt H2 und Gasmotoren wurde untersucht, wie sich erhöhte Wasserstoffkonzentrationen im Gasnetz auf bestimmte Gastechnologien auswirken. Der Fokus lag auf klassischen, mit Gas betriebenen Verbrennungsmotoren in Autos oder Blockheizkraftwerken. Die Forscher betrachteten, wieviel Wasserstoff diese Motoren vertragen und wie Technologien sowie Gasnetze optimal angepasst werden können.
Eine Alternative ist zum Beispiel, den Wasserstoff direkt an der Tankstelle aus dem Gasgemisch zu entfernen. Oder aber er wird durch Zugabe von CO2 in Methan verwandelt und gleicht somit dem Erdgas. Mit Hilfe von festgelegten Szenarien und rechnerischen Modellen fanden die Experten heraus, welche Lösung die praktikabelste und zugleich wirtschaftlich günstigste ist. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand auf Deutschland. Ziel war es, eine gemeinsame Zukunftsvision von Gasindustrie und Auto- und Motorenbauern zu entwickeln.
Wasserstoff kann CO2-Emissionen senken und wird so zukünftig einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Wird dieses Gas aber zunehmend zum Heizen von Gebäuden, für industrielle Prozesse oder zum Antrieb von Fahrzeugen verwendet, müssen Gasnetze höhere und variierende Mengen an Wasserstoff aufnehmen, transportieren und für Anwendungen bereitstellen. Wie aber wirkt sich das veränderte Gasgemisch auf heutige Technologien, und insbesondere auf Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen oder Blockheizkraftwerken, aus? Das Projekt H2 und Gasmotoren, das gemeinsam vom DVGW und der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) gefördert wird, ist diesem Aspekt auf den Grund gegangen.
Makroökonomische Bewertungen haben gezeigt, dass die Kostenaufteilung bei Gasfahrzeug- und Gasmotorenanpassungen einerseits und Gasinfrastrukturanpassungen andererseits je nach Szenario unterschiedlich sind. Bei höheren Wasserstoffanteile im Gasnetz ist mit einer deutlichen Senkung der Produktionskosten für erneuerbares Gas zu rechnen, wodurch die Anpassung und somit der Hauptanteil der Zusatzkosten von der Gasinfrastruktur auf die Fahrzeug- und Gasmotorenhersteller verlagert wird. Die Methanisierung von Wasserstoff oder die Trennung eines Gasgemischs via Membranabscheidung sind eine wirtschaftliche Alternative zu Fahrzeug- und Tankstellenanpassungen. In diesem Fall werden die Nebenkosten jedoch vollständig der Gasinfrastrukturseite zugerechnet.
Angesichts des begrenzten verbleibenden globalen CO2-Budgets müssen schnell anwendbare THG-Minderungsoptionen priorisiert werden. Um die zeitliche Machbarkeit der Transformationspfade zu beurteilen, bedarf es weiterer Forschung, die die Engpässe der jeweiligen Transformationspfade im Verkehrssektor adressiert, wie der Import und die Bereitstellung ausreichender Mengen erneuerbaren Methans oder die Anpassung der bestehenden Gasinfrastruktur und der angeschlossenen Verbraucher an höhere Wasserstoff-Konzentrationen.
Der Forschungsbericht ist Bestandteil ausgewählter Abonnements des DVGW-Regelwerk Online Plus.
Als Nicht-Abonnent können Sie Forschungsberichte als PDF kostenpflichtig über das DVGW-Regelwerk Online Plus beziehen.
