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Berliner Energietage 2023
zum Vortrag, ab min 49:50
Thüga und Energie Südbayern (ESB) stellen gemeinsam mit Energienetze Bayern für das Forschungsprojekt H2Direkt ein bestehendes Gasnetz auf 100 Prozent Wasserstoff um. Zehn Haushalte und ein Gewerbekunde heizen dann ausschließlich mit dem neuen Energieträger – ein Novum für Deutschland. Das Vorhaben ist Teil des TransHyDE-Projekts „Sichere Infrastruktur“ und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
//Update 4 // 17.06.2024
H2Direkt gewinnt silbernen ZfK-NachhaltigkeitsAWARD
Das Wasserstoff-Leuchtturmprojekt von Energie Südbayern, Energienetze Bayern und Thüga holt den zweiten Platz in der Kategorie „Energie“.
Die Erfolgsgeschichte geht in die nächste Runde: Eine Redaktions-Jury der ZfK wählte H2Direkt auf Platz 2 in der Kategorie „Energie“. Überreicht wurde der Nachhaltigkeits-Award bei der ZfK-Nachhaltigkeitskonferenz am 17. Juni 2024 in Berlin.
Constantin H. Alsheimer, Vorsitzender des Vorstandes der Thüga: „Die Anerkennung für unser gemeinsames Wasserstoffprojekt H2Direkt freut uns sehr. Wir haben damit konkret zeigen können, dass die Umstellung von Gasnetzen auf Wasserstoff technisch machbar, unkompliziert und kostengünstig ist. Wenn wir die Klimaziele erreichen wollen, muss die Energieversorgung auch in Zukunft sicher und bezahlbar bleiben. Dies wird nur gelingen, wenn neben Elektronen auch grüne Moleküle zum Einsatz kommen. Mit den bestehenden Gasnetzen der regionalen Energieversorgungsunternehmen existiert bereits eine leistungsfähige Transport- und Verteilinfrastruktur. Sie kann als integraler Bestandteil einer europäischen Wasserstoffinfrastruktur genutzt werden. Man sollte sie nicht leichtfertig zur Disposition stellen. “
Dr. Elke Wanke, Projektleiterin von H2Direkt bei der ESB-Gruppe: „Als Energieversorger und Netzbetreiber ist es uns sehr wichtig, die Energiewende aktiv mitzugestalten. Das bedeutet, Ideen und Konzepte nicht nur niederzuschreiben, sondern auch wirklich in die Umsetzung zu bringen. Wir freuen uns riesig über die Auszeichnung, denn sie ist eine große Wertschätzung für unser interdisziplinäres Team, das den Erfolg des Projekts erst möglich gemacht hat.“
Kerninhalt des Projekts: die Umstellung eines bestehenden Erdgasnetzes auf 100 Prozent Wasserstoff. Seit Ende September 2023 heizen zehn Privathaushalte und ein Gewerbekunde im bayerischen Hohenwart erfolgreich mit Wasserstoff. Ein Novum in Deutschland, denn bisher hat noch kein deutscher Netzbetreiber ein Bestandsnetz mit angeschlossenen Haushalten auf reinen Wasserstoff umgestellt.
Glücklich über den 2. Platz ist auch der Projektleiter von H2Direkt bei der Thüga, Niklas Zigelli: „Ich freue mich sehr über diese Auszeichnung. Wir werden den Rückenwind mit ins Projekt nehmen, denn ein Ziel ist es auch, die Ergebnisse von H2Direkt auf andere Netze und Netzbereiche zu übertragen, etwa zur Versorgung von Kunden aus Industrie und Gewerbe.“
Über den AWARD: Mit dem ZfK-NachhaltigkeitsAWARD, der bereits zum fünften Mal vergeben wurde, will die Zeitung die Anstrengungen kommunaler Unternehmen für den Klima-, Umwelt- und Ressourcenschutz herausstellen. Verliehen wurden AWARDs in den Kategorien „Energie“, „Entsorgung“, „Mobilität“, „Wasser/Abwasser“ und Digitalisierung.
//Update 3 // 16.05.2024
H2Direkt erfolgreich: Seit sieben Monaten 100 Prozent Wasserstoff im Gasnetz
Der Wintertest ist bestanden: Die erste Heizperiode mit einem auf 100 Prozent Wasserstoff umgestellten Bestandsgasnetz verlief reibungslos. Die Projektpartner und Kunden ziehen eine positive Zwischenbilanz.
Seit Ende September 2023 heizen zehn Haushalte und ein Gewerbekunde im bayerischen Hohenwart mit Wasserstoff. Sie erhalten den Wasserstoff über ein zuvor mit Erdgas betriebenes Gasverteilnetz, das im Rahmen des Pilotprojekts H2Direkt auf 100 Prozent H2 umgestellt wurde – ein Novum in Deutschland. Der Wintertest war ein voller Erfolg: Zum Ende der Heizperiode ziehen die drei Projektpartner Energie Südbayern, Energienetze Bayern und Thüga ein positives Fazit. „Die Umstellung hat reibungslos funktioniert. Selbst bei Temperaturen bis minus 15 Grad war auf die gesamte Wasserstoffinfrastruktur und die neuen Heizungen Verlass. Im Fokus des Projekts steht die Wasserstofftauglichkeit der bestehenden Infrastruktur, im Netz und in den Kellern. Sie zeigte im laufenden Betrieb keinerlei Schwierigkeiten“, sagt Michael Schneider, Geschäftsführer der Energienetze Bayern GmbH & Co. KG.
Alle Lösungen nutzen
„In Hohenwart setzen wir konkret in die Praxis um, wofür wir seit längerem plädieren: Wo es sinnvoll ist, Verteilnetze mit erneuerbaren Gasen wie Wasserstoff zu betreiben. Es funktioniert, die Gasnetze sind dafür geeignet. Jetzt gilt es, zügig einen Rahmen zu setzen, welcher die richtigen Weichenstellungen für die anstehende Transformation der Gasverteilnetze auf klimaneutrale Gase ermöglicht”, ergänzt Dr. Christoph Ullmer, Leiter Kompetenzcenter Innovation bei Thüga. „Um die Energieversorgung perspektivisch klimaneutral zu stellen, müssen wir technologieoffen denken und alle Lösungen nutzen, also Elektronen und Moleküle. Die Transformation der Gasnetze bietet hier eine wichtige, rasch umsetzbare Option.“ H2Direkt wird als Teil des Leitprojekts TransHyDE mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. TransHyDE bewertet und testet Wasserstoff-Transportlösungen
Keine Umrüstungen am Netz nötig
Im Herbst 2023 ging in Hohenwart zunächst die neu errichtete Wasserstoff-Einspeiseanlage in Betrieb, bevor innerhalb weniger Tage das Netz, die angeschlossenen Haushalte und der Gewerbekunde von Erdgas auf Wasserstoff umgestellt wurden. Im Bereich des Netzes waren keine Umrüstungen nötig – alle bereits vorhandenen Bauteile sind H2-tauglich. Die Heizungen wurden durch 100%-H2-Brennwertthermen von Vaillant ersetzt und die Gaszähler ausgetauscht. Bei der regelmäßigen Überprüfung aller Leitungen und Infrastrukturkomponenten im Netz und in den Kellern konnten keinerlei Undichtigkeiten festgestellt werden. Die beteiligten Kund:innen werden regelmäßig nach ihrem Feedback gefragt und zeigen sich sehr zufrieden.
Ergebnisse sind auf andere Netzbereiche übertragbar
„Wir sind mit dem Verlauf des Projekts sehr zufrieden, es gab keine nennenswerten Anlaufschwierigkeiten“, bilanziert Mathias Stierstorfer, Regionalleiter Nord bei Energienetze Bayern und Zuständiger für den Bereich Netz und Kundenkommunikation bei H2Direkt. „Unsere Betriebsmannschaft hat H2Direkt von Tag eins an nahtlos in ihre Abläufe integriert und auch die übergeordneten Abstimmungen bezüglich Nachjustierungen an einzelnen Anlagen übernommen, wie z. B. das Anpassen von Parametern oder das bei Neuinstallationen übliche Entlüften von Heizkörpern.“ Grundsätzlich unterscheidet sich der Betrieb des Netzes mit Wasserstoff kaum von dem Betrieb mit Erdgas, auch das bewährte Odoriermittel THT ist das gleiche. Die Kapazität des Verteilnetzes ist für Wasserstoff mit seiner erhöhten Durchflussgeschwindigkeit geeignet. Niklas Zigelli, Projektleiter H2Direkt bei Thüga: „Die Ergebnisse von H2Direkt lassen sich auf andere Netzbereiche übertragen, etwa zur Versorgung von Kundengruppen aus Industrie und Gewerbe. Wichtig sind sie auch für die generelle Transformation der Netze, ausgehend vom Kernnetz.“
//Update 2 // 14.09.2023
Feierliche Inbetriebnahme der Wasserstoff-Einspeiseanlage
Der Startschuss ist gefallen: Am 14. September 2023 wurde im innovativen Wasserstoffprojekt H2Direkt in Hohenwart (Landkreis Pfaffenhofen a. d. Ilm) die Einspeiseanlage in Betrieb genommen. Ab der kommenden Heizperiode werden von dort aus zehn Kunden über ein umgewidmetes, bestehendes Gasnetz mit 100 Prozent Wasserstoff versorgt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt – als Teil des Wasserstoff-Leitprojekts TransHyDE.
Blaupause für eine klimafreundliche Energieversorgung
Bei der Feier zur Inbetriebnahme der Wasserstoff-Einspeiseanlage sagte Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger: „Die Umstellung eines Erdgasnetzes auf 100 Prozent Wasserstoff ist mit geringen technischen Umrüstungen machbar und der Betrieb ist sicher. Das wollen wir mit H2Direkt in Hohenwart beweisen. Mit diesem deutschlandweit einzigartigen Projekt schaffen wir eine Blaupause für eine klimafreundliche Energieversorgung.“
ESB, Energienetze Bayern und Thüga boten zur feierlichen Inbetriebnahme der Wasserstoff-Einspeiseanlage ein buntes Rahmenprogramm rund um die Bedeutung von Wasserstoff für die zukünftige Energieversorgung. Rund 200 Gäste waren zur Veranstaltung gekommen, darunter auch Prof. Dr. Gerald Linke, Vorstandsvorsitzender des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW).
Marcus Böske, Sprecher der Geschäftsführung bei ESB, zeigt sich zur gelungenen Inbetriebnahme der Wasserstoff-Einspeisung höchst zufrieden: „Wasserstoff ist ein Schlüsselelement der Energiewende. Durch unsere Projektidee gilt das in Hohenwart ab heute auch für den Wärmebereich. 100% erneuerbarer Wasserstoff im ehemaligen Gasnetz: H2Direkt zeigt, wie klimaschonende Wärmeversorgung in Zukunft aussehen kann.“
Kommunale Energieversorger zeigen Modell für Wärmewende vor Ort
„Um die Klimaziele in Deutschland langfristig und effizient zu erreichen, müssen wir bestehende Infrastruktur nutzen: Gasnetze sind verfügbar und für die Nutzung von grünen Gasen geeignet. Die kommunalen Energieversorger der Thüga-Gruppe zeigen mit greifbaren Innovations- und Leuchtturmprojekten wie H2Direkt, wie die Energie- und Wärmewende vor Ort umgesetzt wird. Wasserstoff kann dafür eine sichere, bezahlbare und klimaverträgliche Option darstellen“, sagt Dr. Christoph Ullmer, Leiter des Kompetenzcenters Innovation der Thüga Aktiengesellschaft.
// Update 1 // 08.08.2023
100 Prozent Wasserstoff im Bestandsnetz wird konkret
Ein Pilotprojekt Thüga, Energie Südbayern und Energienetze Bayern kommen beim Wasserstoff-Pilotprojekt H2Direkt entscheidende Schritte voran. Die vorbereitenden Baumaßnahmen für die H2-Einspeiseanlage in Hohenwart haben begonnen, den Wasserstoff wird die Westfalen AG liefern. Alle Bauteile im Netz und in den Heizungsräumen sind auf ihre Wasserstofftauglichkeit überprüft, das Eichamt hat das H2-Messkonzeptbestätigt. Damit rückt die Umstellung eines Gas-Bestandsnetzes auf 100 Prozent Wasserstoff im Herbst 2023 näher.
Bauarbeiten
Anfang Juli starteten die Tiefbauarbeiten in Hohenwart. Auf einem Grundstück der Regens-Wagner-Stiftung wird aktuell das Fundament für die H2-Bereitstellungs- und Einspeiseanlage errichtet. Die Ausführung dieser Arbeiten übernimmt die Firma HRS Ingenieur- und Rohrleitungsbau aus Au i.d. Hallertau.
Foto: Energienetze Bayern
Wasserstoff & Einspeiseanlage
Den benötigten grünen Wasserstoff liefert die Westfalen AG. Er wird in Trailern per LKW nach Hohenwart transportiert.
Die Einspeiseanlage haben Energienetze Bayern und die keep it green GmbH gemeinsam geplant. Die Anlage wird den Druck des gelieferten Wasserstoffs reduzieren und ihn mit 250 Millibar in den entsprechenden Netzabschnitt einspeisen. Mit dem Bau der Einspeiseanlage wurde der Spezialist Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik beauftragt.
Foto: Westfalen AG
Alle Bauteile sind geeignet für Wasserstoff
Das Forschungsinstitut DVGW-EBI hat grünes Licht für alle im Verteilnetzbereich verbauten Komponenten gegeben. Sie sind für 100 Prozent Wasserstoff geeignet.
H2-tauglich sind auch alle verbauten Komponenten in den Heizungsräumen der Haushalte, die im Vorfeld detailliert erfasst wurden.
In den Haushalten werden die Heizungen 100 Prozent H2-fähigen Brennwertthermen ausgetauscht, die der Kooperationspartner Vaillant liefert.
Foto: Vaillant
Als Teil des Forschungsvorhabens werden zudem Regularien für die Messung von Wasserstoff aufgestellt. Ein entsprechendes Messkonzept, das Energienetze Bayern und Thüga zusammen mit dem DVGW-EBI erstellt haben, ist vom Eichamt beziehungsweise Landesamt für Maß und Gewicht (LMG) für den Feldtest freigegeben
// Start // 27.02.2023
H2Direkt – Heizen mit 100% Wasserstoff
Kleiner Netzabschnitt, große Wirkung: Mit ihrem Pilotprojekt zeigen die drei Partner, dass bestehende Gasverteilnetze mit reinem Wasserstoff betrieben werden können. Dafür stellen die Energienetze Bayern einen Abschnitt ihres Gasnetzes im Markt Hohenwart auf 100 Prozent H2 um. Dann schlägt die Stunde der Wasserstoff-Pioniere von Hohenwart: Zehn Haushalte und ein Gewerbebetrieb heizen ab Oktober 2023 für zunächst circa 18 Monate mit reinem Wasserstoff. Eine Premiere, denn bisher konzentrierten sich Projekte zum Thema Heizen mit H2 auf die Beimischung von Wasserstoff zum Erdgas.
Blaupause für Deutschland
Klimafreundliche Wärmeversorgung über vorhandene Gasnetze? Das geht, wenn man sie mit erneuerbaren Energieträgern betreibt. Der große Vorteil: Die Infrastruktur ist vorhanden und muss nur in geringem Umfang umgerüstet werden. Die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung ist damit vergleichsweise schnell und sozialverträglich machbar. H2Direkt verwirklicht, was Thüga seit Langem fordert: die Wärmewende mit Wasserstoff zu meistern. „Was wir hier in kleinem Maßstab vorführen, kann sich zu einer Blaupause für die Wärmeversorgung in ganz Deutschland entwickeln”, erklärt Thüga-Innovationsmanagerin Béatrice Angleys. „Vergleichbare Projekte mit Haushaltskunden gibt es bisher nicht in Deutschland. Mit H2Direkt liefern wir schlagkräftige Argumente nach Berlin und Brüssel, wie die Gasinfrastruktur in Zukunft genutzt werden kann und muss.“ H2Direkt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert und ist als Cluster im TransHyDE-Projekt „Sichere Infrastruktur“ Teil der Wasserstoff-Leitprojekte des BMBF.
Ein Netzabschnitt wird abgetrennt
Für den Feldtest wählte die Energienetze Bayern ein geeignetes Siedlungsgebiet in Hohenwart aus. Hier wird ein Teil des bestehenden Erdgasnetzes vom Rest abgetrennt. Die Versorgung mit Wasserstoff erfolgt über die bereits vorhandenen Leitungen. „Es gibt in Deutschland Forschungsprojekte mit parallel verlegten Erdgas- und Wasserstoffleitungen. Dass ein vorhandenes Erdgasnetz auf 100 Prozent Wasserstoff ohne ein redundantes Erdgasnetz umgestellt wird, ist Neuland“, sagt Tiemo Wennrich aus dem Thüga Kompetenzcenter Technik. Ziel ist die Einspeisung von grünem Wasserstoff, den Lkws mit Trailern anliefern. Vor Ort werden eine Trailerstation mit Druckreduzierung sowie eine Odorieranlage installiert.
Neue H2-Brennwertgeräte für die Wasserstoff-Pioniere
Damit die neue Ära des Heizens anbrechen kann, werden die vorhandenen Gasthermen bei den beteiligten Haushalten ausgetauscht. Die Wasserstoff-Pioniere von Hohenwart bekommen hochmoderne H2-Brennwertgeräte, die für 100 Prozent H2 geeignet sind. Das Ziel ist es, auch die bestehenden Komponenten im Heizungsraum wie Hauseinführungskombinationen, Gasdruckregler, Gasströmungswächter und Armaturen weiter zu nutzen.
Erkenntnisse werden in Thüga-Gruppe geteilt
Was sonst noch geschieht: Die Projektpartner erarbeiten ein geprüftes Sicherheitskonzept sowie ein Mess- und Abrechnungssystem für Wasserstoff. Die technischen und organisatorischen Prozesse und Erfahrungen ergeben am Ende einen Leitfaden, der einen allgemeingültigen Umstellungspfad der Gasinfrastruktur auf Wasserstoff darstellen soll. Davon profitieren nicht nur die 100 kommunalen Unternehmen aus der Thüga-Gruppe, sondern alle Energieversorger, die ihre Gasinfrastruktur zukunftssicher aufstellen wollen.
Ohne aufgeschlossene Gemeinde und Bürger:innen geht es nicht
Jenseits der technischen Ebene ist ein derart innovatives Vorhaben wie H2Direkt nur realisierbar, wenn die Gemeinde sowie die Bürger:innen offen für neue Ansätze sind und das Projekt unterstützen. Deshalb wurde für H2Direkt ein eigenes Kommunikations- und Partizipationskonzept für die Ansprache der Endkunden entwickelt. In Hohenwart zeigen sich die Anwohnenden sehr aufgeschlossen dafür, selbst als Wasserstoff-Pioniere zur Energiewende beizutragen. Auch der Bürgermeister der Gemeinde steht als erklärter Verfechter der Energiewende hinter dem zukunftsweisenden Projekt.
Rollenverteilung
Für H2Direkt setzen ESB, Energienetze Bayern und Thüga auf die Expertise von namhaften Projektpartnern mit langjähriger Erfahrung: Die Firma Vaillant wird die H2-Brennwertgeräte für die teilnehmenden Haushalte herstellen und einbauen, das Forschungsinstitut DVGW-EBI und die keep it green GmbH unterstützen die Projektumsetzung als wissenschaftlicher bzw. planerischer Dienstleister.
Die Umsetzung und technische Betreuung des Feldtests vor Ort liegen bei der ESB-Unternehmensgruppe. Als direkter Ansprechpartner der Testhaushalte übernimmt ESB zudem Vertragliches und die Abrechnung. Energienetze Bayern ist die Netzgesellschaft im Unternehmensverbund der ESB und der größte regionale Gasverteilnetzbetreiber in Südbayern. Thüga unterstützt mit konzeptioneller und operativer Fachexpertise und Erfahrungen aus vorherigen Forschungsprojekten zur Umstellung von Verteilnetzen auf Wasserstoff.
H2Direkt ist Teil des Leitprojekts TransHyDE, einem von drei Wasserstoff-Leitprojekten des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.
