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Netzinnovationen

NETZlabor H₂-100 Öhringen

Mit 100 Prozent Wasserstoff in eine klimaneutrale Wärmeversorgung

In Öhringen haben wir die Umstellung eines bestehenden Erdgasnetzes auf 100 Prozent Wasserstoff erfolgreich erprobt und einen sicheren und zuverlässigen Betrieb demonstriert.

Illustrierte Darstellung eines Gasnetzes, welches ein Monteur auf Wasserstoff umstellt.

Ziele des NETZlabors H₂-100 Öhringen

Mit dem Projekt NETZlabor H₂-100 Öhringen haben wir uns auf den Wasserstoffhochlauf und die Umstellung auf diesen Energieträger vorbereitet. Wasserstoff ist neben Wärmepumpen und (Nah- und Fern-)Wärmenetzen eine Schlüsselkomponente der Wärmewende. In einem mehrmonatigen Feldtest haben wir die Versorgung der Netze BW Liegenschaft in Öhringen mit 100 Prozent Wasserstoff erprobt. Der Wasserstoff wurde zur Beheizung der Liegenschaftsgebäude verwendet.

So arbeitet die Netze BW daran, dass auch künftig mit 100 Prozent Wasserstoff ein sicherer Netzbetrieb gewährleistet ist.

Projektergebnisse

Was haben wir erreicht?

Problemlose Umstellung des bestehenden Erdgasnetzes auf 100 Prozent Wasserstoff
Erfolgreiche Wärmeversorgung der beiden Liegenschaftsgebäude
Sicherer und zuverlässiger Betrieb mit 100 Prozent Wasserstoff von Gasnetz, Hausinneninstallationen und Gasgeräten
Erprobung von 100 Prozent Wasserstoff zum Heizen in einem realen Gesamtsystem

Elektrolyseur in Öhringen - eingebunden in Kernelement-Grafik der Netze BW

Wo fand das Projekt statt?

Die Umsetzung des Projekts NETZlabor H₂-100 Öhringen erfolgte in Öhringen im Nordosten Baden-Württembergs (Hohenlohekreis).

Das Insel-Gasnetz, über das die Liegenschaft der Netze BW versorgt wurde, war für die Dauer des Feldtests physisch vom restlichen Gasnetz abgetrennt.

Projektablauf

Anlagentechnik auf dem Gelände unserer Liegenschaft in Öhringen: links der Wasserstoff-Reservespeicher, in der Mitte ein Container mit dem Elektrolyseur und rechts der Container mit der Mischgasanlage

Von der Produktion des Wasserstoffs...

Der Wasserstoff wurde mithilfe eines Elektrolyseurs der EnBW erzeugt. Dazu wird mithilfe von Strom Wasser in seine beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespaltet. Die für das Vorgängerprojekt NETZlabor Wasserstoff-Insel Öhringen aufgebaute Mischgasanlage wurde um eine Odorieranlage erweitert: denn Wasserstoff ist - ebenso wie Erdgas - von Natur aus geruchslos. Deshalb wird Erdgas aus Sicherheitsgründen odoriert. Dabei wird ein Geruchsstoff (THT oder Tetrahydrothiophen) beigesetzt. In unserem Projekt haben wir dem genutzten Wasserstoff den gleichen Geruchsstoff beigemischt. Von der Anlage wurde der Wasserstoff über Pufferspeicher in das Inselnetz eingespeist.

Darstellung des inneren Teils der Mischgasanlage. In rot sieht man die Wasserstoffstrecke, in gelb die Erdgasstrecke und in grün hinten rechts die Mischgasstrecke. Die grünen Leitungen an der hinteren Wand und links sind Gasdruckregelstrecken.

... über die Verteilung im Netz...

Im Projekt haben wir erfolgreich ein bestehendes Erdgasnetz auf 100 Prozent Wasserstoff umgestellt. Dabei wurde sowohl im Inselnetz als auch in der Hausinneninstallation das Erdgas direkt mit Wasserstoff rausgespült. Dazu wurde eine Fackel im Verteilnetz angeschlossen und der Leitungsinhalt abgefackelt. Das in den Leitungen verbliebene Erdgas wurde durch den zugeführten Wasserstoff verdrängt, bis nur noch Wasserstoff in den Leitungen vorhanden war. So wurde das Netz gespült und auf Wasserstoff umgestellt. Für den Betrieb mit Wasserstoff mussten im Netz keine Änderungen vorgenommen werden.

Monteur stellt Heizungsanlage von Gas auf Wasserstoff um.

... zu den Heizanlagen der Verbraucher*innen

Sowohl das Inselnetz als auch die Inneninstallationen sind wasserstofftauglich und konnten in der bestehenden Form auch mit Wasserstoff betrieben werden. Lediglich die Anschlussgeräte mussten getauscht werden. Zur Nutzung mit Wasserstoff wurden in einem Gebäude ein wasserstofftauglicher Gasgebläsebrenner mit Brennwertkessel und im zweiten Gebäude zwei wasserstofftaugliche Brennwertthermen verbaut. Die verwendeten Anlagen repräsentieren dabei gängige Gerätetypen, die in Gewerbegebäude (Gasgebläsebrenner und Brennwertkessel) oder Privathaushalten (Brennwertthermen) typischerweise zum Einsatz kommen.

Wie viel Wasser wird für die Herstellung von Wasserstoff benötigt?*

*Angaben bezogen auf das Projekt NETZlabor H₂-100 Öhringen

1,5 Liter Wasser (H₂0)

Ausgangsstoff für die Elektrolyse sind 1,5 Liter gewöhnliches Leitungswasser. Darin enthalten sind verschiedene Mineralstoffe (Calcium, Magnesium, Natrium etc.) und Spurenelemente.

1 Liter demineralisiertes Wasser (H₂0)

Aus 1,5 Litern Leitungswasser wird 1 Liter demineralisiertes Wasser. Dafür wurden dem Leitungswasser nahezu sämtliche Mineralien und Salze entzogen.

1 Nm³ Wasserstoff (H₂)

Im Alkali-Elektrolyseverfahren wird aus einem Liter demineralisiertem Wasser ein Normkubikmeter reiner Wasserstoff hergestellt — der abgeschiedene Sauerstoff wird in die Umgebungsluft abgegeben.

Projektzeitplan und Meilensteine

Juni 2024 bis April 2025

Der Feldtest fand 2025 statt. Der Projektverlauf wurde so geplant, dass die Tests zu Beginn der Heizperiode zunächst mit einer Mischgasversorgung und einem Anteil von bis zu 20 Volumenprozent Wasserstoff im Erdgasnetz starteten. Während dieser Übergangszeit fanden die notwendigen Umrüstungen an den Endgeräten statt, damit diese ebenfalls vollständig mit Wasserstoff betrieben werden können. Zu Beginn des Jahres 2025 wurde das Erdgasnetz vollständig auf 100 Prozent Wasserstoff umgestellt und dieser Betrieb über zwei Monate aufrecht erhalten.