Transformationsprozess für die Integration von Wasserstoff auf Verteilnetzebene; Kurztitel: TrafoHyVe

Abstract

Das Forschungsvorhaben "TrafoHyVe" widmet sich der Integration von Wasserstoff in bestehende Erdgasverteilnetze, wobei die mögliche Entwicklung des Gasbedarfs in den vier Sektoren Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen, Energiesektor sowie Gebäudesektor berücksichtigt wird. Im Fokus stehen die Untersuchung der Wasserstoffverträglichkeit der Infrastruktur und die Entwicklung von Transformationspfaden für die Gasnetze der Stadtwerke Karlsruhe und der Energieversorgung Filstal (EVF). Das übergeordnete Ziel ist es, bis 2045 Klimaneutralität zu erreichen. Für beide untersuchten Regionen wird ein deutlicher Rückgang des Gasbedarfs in den Sektoren Industrie und GHD sowie im Gebäudebereich angenommen. Im Gebäudesektor ist der Gasverbrauch vor allem durch den Bedarf an Raumwärme geprägt. Der verstärkte Einsatz von Wärmepumpen und der Ausbau der Nah- und Fernwärme führen dazu, dass der Gasbedarf für die Raumwärmeerzeugung an Bedeutung verliert. Um die Wasserstofftauglichkeit der im heutigen Verteilnetz verbauten Komponenten zu prüfen, wurde eine systematische Bestandsaufnahme durchgeführt. Die meisten der verbauten Komponenten sind bereits in der Lage, Wasserstoff ohne Einschränkungen zu transportieren. Auf Grundlage eines detaillierten Modells zur Entwicklung des Wärmemarktes von 2021 bis 2045 wurden mögliche Entwicklungspfade für die Gasnetze in Karlsruhe und der EVF entworfen. Darauf aufbauend wurde ermittelt, welche technischen Maßnahmen und welcher wirtschaftliche Investitionsbedarf erforderlich sind, um die betrachteten Gasnetze bis 2045 bedarfsgerecht auf die Nutzung von 100 % Wasserstoff umzustellen.