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Power-to-Gas-Anlage – aus Strom entsteht Gas

01. Oktober 2020

Power-to-Gas in Deutschland

Einführung von Power-to-Gas in Deutschland (G 201923)
Power-to-Gas-Anlage – aus Strom entsteht Gas; © Uniper Energy Storage GmbH
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 10.2019 - 10.2020

Projektstatus: abgeschlossen

Förderkennzeichen: G 201923

Hintergrund

Klimaneutrale Gase können über Power-to-Gas-Verfahren aus erneuerbarem Strom gewonnen werden. Allerdings nimmt diese Technologie eine Sonderstellung zwischen den bereits vorhandenen Teilsystemen Strom und Gas ein. Daraus ergibt sich ein komplexes Geflecht aus bereits existierenden Regulierungen und Gesetzen, in das sich Power-to-Gas-Anlagen einfügen müssen. Diesen Kontext gilt es bei der Einführung der Technologien mitzudenken.

Genau an diesem Punkt setzt das DVGW-Projekt Power-to-Gas in Deutschland an. Das entstandene Diskussionspapier beleuchtet die energetischen und regulatorischen Besonderheiten einer Einführung von Power-to-Gas-Anlagen (PtG) in das deutsche Energiesystem. Hierfür werden vier Optionen betrachtet, die für den Strombezug von PtG in Frage kommen: (1) netztechnisch abgeregelter und (2) ökonomisch abgeregelter Strom, sowie (3) Graustrom aus unterschiedlichen Energiequellen mit Herkunftsnachweisen und (4) Anlagen für erneuerbaren Strom. Für diese vier Optionen wurde untersucht, welche Faktoren für die Wirtschaftlichkeit dieser Anwendungsfälle entscheidend sind und welche Anpassungen der Regulierung bzw. Eingriffe in den Markt denkbar wären, damit sich die Technologie durchsetzt.

Ergebnisse

Für den Ordnungsrahmen sehen die Autoren einen Anpassungsbedarf unter anderem in folgenden Punkten:

  • gesetzliche Regelung für PtG-Anlagen insbesondere im Energiewirtschaftsgesetz
  • stärkere Koordination bei der Netzplanung der Strom- und Gassysteme
  • Integration der PtG-Anlagen in die Netzentwicklungsplanung von Übertragungsnetzbetreibern und in die Anreizregulierung bei Verteilnetzbetreibern

Weitere mögliche Maßnahmen für den Martkhochlauf von erneuerbarem Wasserstoff aus PtG-Anlagen wären:

  • Berücksichtigung bei der Förderung klimaneutraler Gase im Gassystem
  • Befreiung von Umlagen und Nebenkosten für den Strombezug
  • Investitionskostenzuschüsse, Investitionsdarlehen oder Steuernachlässe für den Bau von PtG-Anlagen, um unmittelbare Investitionskosten zu senken
Vergleich der Eintrittsbarrieren von H2 für die Sektoren Wärme, Industrie und Mobilität
Geringe Eintrittsbarrieren im Wärmemarkt für grünen Wasserstoff © DVGW / Frontier Economics

Eine ergänzende Studie zeigt:

"Der Wärmesektor weist geringe Eintrittsbarrieren auf und kann eine wichtige Rolle als Heimatmarkt für den Markthochlauf von Wasserstoff spielen kann."

Die Nationale Wasserstoffstrategie sieht vor, dass bis zum Jahr 2030 die Erzeugungskapazitäten für grünem Wasserstoff bis zu 14 Terawattstunden erreichen. Die Gasinfrastruktur und die Gasanwendungen für Wärme könnten nach den hier veröffentlichten Analysen ohne größere Probleme diese Menge an grünem Wasserstoff aufnehmen – die Einhaltung der technischen Blending-Grenzen vorausgesetzt.

Publikationen aus dem Projekt
In diesem Projekt sind mehrere Arbeiten gebündelt. Der Abschlussbericht Power-to-Gas in Deutschland analysiert die energetischen und regulatorischen Besonderheiten einer Markteinführung von Power-to-Gas-Anlagen (PtG) in das deutsche Energiesystem. Er zeigt auf, welche Faktoren für die Wirtschaftlichkeit entscheidend sind und welche Anpassungen der Regulierung bzw. Eingriffe in den Markt denkbar wären.
Die im Auftrag des DVGW entstandene Analyse von Frontier Economics (Policy Paper) beleuchtet die Eintrittsbarrieren von grünem Wasserstoff aus PtG-Anlagen in der Markthochlaufphase. Im Vergleich zu anderen Sektoren sind diese demnach insbesondere im Wärmemarkt gering.
Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Frank Gröschl
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-819
Forschung zum Thema Erneuerbare Gase
Weitere Informationen zum Thema