HyBEST: Innovative Wasserstoffkonzepte in Bestandsclustern - Umsetzungscluster Karlsruhe

Abstract

Das Projekt HyBEST untersuchte die technische und wirtschaftliche Machbarkeit einer wasserstoffbasierten Wärmeversorgung im Gewerbecluster Rheinhafen Karlsruhe. Ziel war die Entwicklung eines Transformationspfades für Bestandsquartiere unter realen Bedingungen mit einem Erdgas-Wasserstoff-Mischbetrieb in der Übergangsphase. Die Fortschreibung der Nationalen Wasserstoffstrategie, die Neufassung der EU-Gasbinnenmarktrichtlinie, die Festlegung des Wasserstoff-Kernnetzes sowie die Veröffentlichung der Kommunalen Wärmeplanung in Karlsruhe während der Projektlaufzeit hatten erhebliche Auswirkungen auf die Zielsetzung des Projekts. Ergebnisse und Kernaussagen:

Langfristig stellt die leitungsgebundene Versorgung die einzige realistische Option für die Bereitstellung größerer Mengen Wasserstoff dar. Der Inselbetrieb und lokale Elektrolyse bleiben Lösungen für begrenzte Anwendungsfelder, die mit hohen Kosten und regulatorischen Hürden verbunden sind. Ein Mischbetrieb von Erdgas und Wasserstoff ist neben technischen Herausforderungen auch regulatorisch nicht umsetzbar. Wenn eine leitungsgebundene Versorgung von Gewerbegebieten mit Wasserstoff erfolgen soll, muss diese parallel zu bestehenden Erdgasinfrastruktur errichtet werden. Die Versorgung einzelner Gewerbebetriebe innerhalb eines Gewerbeclusters mit leitungsgebundenem Wasserstoff ist eine Option, wenn diese in unmittelbarer Nähe zu einem Ankerkunden gelegen sind. Die Modellierung des Energiesystems im Untersuchungsgebiet zeigt, dass Wärmepumpen in allen Szenarien als kosteneffiziente Lösung dominieren. Wasserstoff spielt im Wesentlichen bei der Spitzenlastdeckung eine Rolle. Die Errichtung eines Wasserstoff-BHKW zur Wärmeversorgung eines Gewerbebetriebs war trotz staatlicher Förderung nicht umsetzbar. Gründe sind die Unsicherheit über die zukünftige Verfügbarkeit von leitungsgebundenem Wasserstoff sowie hohe Betriebskosten für die dezentrale Versorgung. Die energetische Transformation von Gewerbeclustern erfordert klare regulatorische Vorgaben und eine sektorenübergreifende Wärmeplanung auf kommunaler Ebene. Gewerbecluster sollten frühzeitig Energiekonzepte entwickeln, die auf Effizienz, Elektrifizierung und Integration in Wärmenetze setzen. Wasserstoff bleibt eine Nischenlösung für industrielle Prozesse und Spitzenlast, nicht für die flächendeckende Wärmeversorgung.