Netzinnovationen
Wasserstoff-Insel Öhringen
Gemeinsam mit Anwohner*innen liefern wir mögliche Lösungen für eine klimafreundlichere Wärmeversorgung und für die Speicherung erneuerbarer Energien.
Darum geht's im Projekt:
Mit der 'Wasserstoff-Insel Öhringen' zeigen wir von Netze BW zusammen mit Anwohner*innen praxisnah, dass schon heute bis zu 30 Prozent Wasserstoff ins Erdgasnetz eingespeist werden können – ohne, dass eine aufwändige Anpassung der bestehenden Infrastruktur (sowohl netz- als auch verbraucherseitig) erforderlich ist. Konkret stellen wir uns diese Fragen:
- Ist das Gasnetz fit genug, um Wasserstoff zu transportieren?
- Können unsere Kund*innen das dabei entstehende Mischgas (Wasserstoff und Erdgas) genauso nutzen, wie bisher reines Erdgas?
Warum die 'Wasserstoff-Insel Öhringen' bedeutend für die Energie- und Wärmewende ist:
- Wetterbedingt sind erneuerbare Energiequellen starken Schwankungen unterworfen. Kann der Strom in Phasen hoher Produktion nicht direkt verbraucht oder weiterverteilt werden, führt das zu Abschaltungen von Wind- und Photovoltaikanlagen. Eine vielversprechende Schlüsseltechnologie, um das zu vermeiden, ist 'Power-to-Gas'. Kernprozess dabei ist die sog. Elektrolyse, die auch bei der 'Wasserstoff-Insel' zum Einsatz kommt. Hier wird überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien genutzt, um aus Wasser Gas herzustellen.
- Wasserstoff lässt sich im Gasnetz speichern, transportieren und sektorenübergreifend einsetzen (z. B. für Wärme, Strom, Mobilität und Industrie).
- Die Wärmeerzeugung macht ungefähr die Hälfte des Endenergieverbrauchs aus. Hier kann Wasserstoff ebenfalls eine entscheidende Rolle spielen, denn mit Hilfe von Wasserstoff kann der CO₂-Fußabdruck beim Heizen und Kochen reduziert werden.
Wasserstoff-Produktion und -Beimischung: So geht´s
In der Grafik sind die einzelnen Schritte zu sehen, die zur Wasserstoff-Produktion und -Beimischung notwendig sind. Sie werden direkt auf dem Netze BW-Betriebsgelände in Öhringen durchgeführt.
Ein Gebiet wird vom bestehenden Erdgasnetz abgekoppelt, ähnlich einer Insel. In diesem „Inselgebiet“, wozu die selbstgenutzte Liegenschaft der Netze BW und rund 30 Haushalte gehören, wird dem Erdgasnetz Schritt für Schritt bis zu 30 Prozent Wasserstoff beigemischt. Der benötigte Wasserstoff wird mittels eines Elektrolyseurs erzeugt. Dabei wird Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der dazu erforderliche Strom stammt aus erneuerbaren Energien.
In weiteren Anlagen wird der Wasserstoff zwischengespeichert, dem Erdgasnetz beigemischt und das entstandene Mischgas dann in das „Inselnetz“ eingeleitet.
Die 'Wasserstoff-Insel Öhringen“ wird in zwei Phasen unterteilt:
Phase 1: Versorgung der eigenen Betriebsgebäude
- Im November 2021 starteten wir die Phase 1, in der wir seitdem die eigenen Betriebsgebäude in Öhringen mit dem Mischgas (bestehend aus Wasserstoff und Erdgas) versorgen.
- Nach einer schrittweisen Erhöhung des Wasserstoffanteils wurde Anfang Juni 2022 die Zielmarke von 30 Prozent erreicht.
Phase 2: Versorgung der umliegenden Haushalte
- Im Sommer 2022 hat die Phase 2 begonnen, in der wir die rund 30 umliegenden Haushalte mit eingebunden haben. Dort wird der Wasserstoff-Anteil schrittweise auf bis zu 30 Prozent erhöht.
- Das Einbeziehen der Nachbarschaft ist für ein möglichst realistisches Szenario eines Netzbetriebs besonders wichtig: Jeder hat ein unterschiedliches Nutzungsverhalten und auch die verbaute Technik ist nirgendwo gleich.
Ziele des Leuchtturmprojekts 'Wasserstoff-Insel Öhringen'
- Beweisführung, dass unser Erdgasnetz schon heute eine klimaschonende Energieversorgung mit Hilfe von regenerativ erzeugtem Wasserstoff ermöglicht
- Gewährleistung einer sicheren und zuverlässigen Gasversorgung mit weniger CO₂-Emissionen durch den Einsatz von regenerativ erzeugtem Wasserstoff
- Nutzung der Erdgasinfrastruktur als ein Baustein der Energiewende, indem daraus eine Strategie für einen zukünftigen Netzbetrieb mit steigenden Wasserstoffanteilen abgeleitet wird – auch über die Grenzen von Öhringen hinaus.
- Unser Ziel in Zukunft: 100 Prozent regenerativer Wasserstoff, der Erdgas komplett ersetzen kann und dazu beiträgt, die Klimaziele zu erreichen
Das Erklärvideo zeigt nochmal zusammenfassend, was hinter diesem zukunftsweisenden Projekt steckt und wie Netze BW die Erdgasinfrastruktur fit für die Energiewende macht.
Projektleiterin Dr. Heike Grüner
Interesse geweckt, noch mehr zu erfahren?
Dann schauen Sie sich am besten das Video mit der Projektleiterin Dr. Heike Grüner an, die u. a. auf die Anfänge des Projekts und den Anlagenaufbau zurückblickt.
Podiumsdiskussion "Wasserstoff im Wärmemarkt"
„Da wo leicht Wasserstoff reingebracht werden kann, macht es auch Sinn.“ „Wenn wir jetzt nichts tun, kostet es uns alle viel mehr Geld.“ „Auf eine sozialverträgliche Transformation kommt es an."
Das waren nur einige der Statements während der Podiumsdiskussion, die im Rahmen der Abschlussveranstaltung zur „Wasserstoff-Insel Öhringen“ am 23. April 2024 stattgefunden hat.
Sie fragen — wir antworten
Diese FAQ-Sammlung gibt Ihnen Antworten auf die uns am häufigsten gestellten Fragen – vielleicht ist ja auch Ihre dabei.
Die Stadt Öhringen bietet für das innovative Projekt der Wasserstoff-Insel gleich mehrere Vorteile:
- Öhringen und der Hohenlohekreis sind Vorreiter auf dem Weg zur Klimaneutralität.
- Für das Projekt Wasserstoff-Insel benötigen wir einen Standort, an dem die Netze BW das Gasnetz betreibt. Das hat den Vorteil, dass erfahrene Mitarbeiter als Ansprechpartner direkt vor Ort sind.
- Unsere Betriebsstelle in der Meisterhausstraße in Öhringen verfügt darüber hinaus über eine ausreichende Fläche für die Testanlagen. Außerdem sind hier alle erforderlichen Anschlüsse vorhanden (Gas, Strom, Wasser, Abwasser).
- Der in Frage kommende Netzbereich kann hier zudem ohne größeren Aufwand vom restlichen Gasnetz abgetrennt werden, was Teil des Projekts ist, wie der Name Wasserstoff-Insel sagt.
Mit dem Projekt möchten wir zeigen, dass das Gasverteilnetz inkl. der Geräte in den Haushalten schon heute dafür geeignet ist, um mit Wasserstoffanteilen von bis zu 30 % betrieben zu werden und damit zu einer klimaschonenderen Wärmeversorgung beitragen kann.
Das Projekt wird voraussichtlich bis einschließlich des ersten Quartals 2024 laufen.
Der Wasserstoff im Projekt wird mittels eines Elektrolyseurs erzeugt, der Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff spaltet. Dieser steht auf dem Betriebsgelände der Netze BW.
In einem Elektrolyseur wird Strom genutzt, um aus Wasser Gas herzustellen. Dabei wird Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Es wird also elektrische Energie in chemische umgewandelt.
Durch die Umwandlung in Wasserstoff können große Mengen erneuerbarer Energien gespeichert und damit bei Bedarf in unterschiedlichen Sektoren wieder verfügbar gemacht werden (Wärme, Mobilität und Industrie).
Im Rahmen des Projekts Wasserstoff-Insel ist keine Erhöhung des Wasserstoffanteils über 30 % geplant. Grundsätzlich wäre eine weitere Erhöhung des Anteils möglich.
Die erste Phase konzentriert sich zunächst auf die Betriebsstelle, um mögliche Fehlerquellen vorab zu identifizieren. Erst, wenn die reibungslose und sichere Versorgung der eigenen Gebäude nachgewiesen wurde, wird das Projekt in Phase zwei auf die Nachbarschaft ausgeweitet, so dass die Versorgungssicherheit jederzeit gewährleistet ist.
Auf Grund technischer und organisatorischer Schallschutzmaßnahmen sorgen wir dafür, dass die geforderten Immissionsgrenzwerte jederzeit und an allen Immissionsorten eingehalten werden.
Nach aktuellem Stand sind die heutzutage verbauten Geräte für einen Einsatz mit Mischgas geeignet. Zusätzlich werden sämtliche Bauteile und Geräte in unserem Projekt im Vorfeld noch explizit von einem unabhängigen Gutachter für den Einsatz geprüft.
Nein, durch die regelmäßige Überprüfung der Geräte im Rahmen des Projektes sind keine negativen Auswirkungen zu erwarten.
Weitere Fragen richten Sie bitte an: Wasserstoff-Insel@Netze-BW.de.
Innerhalb des EnBW-Konzerns gibt es bereits seit einigen Jahren intensive und umfangreiche Erfahrungen mit Wasserstoff. So betreibt die EnBW zum Beispiel in Karlsruhe eine Wasserstofftankstelle. Aber auch in verschiedenen anderen Elektrolyse-Projekten (beispielsweise bei Energiedienst und ZEAG) wird erfolgreich auf die Erzeugung von grünem Wasserstoff gesetzt.
Wasserstoff (H₂) ist ebenso ein brennbares Gas wie Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Im Gegensatz zu Methan entsteht bei der Verbrennung von Wasserstoff nur Wasser. Das im Projekt Wasserstoff-Insel zum Einsatz kommende Mischgas mit bis zu 30 % Wasserstoffanteil hat vergleichbare Eigenschaften wie reines Erdgas.
Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Wasser wird dabei mithilfe von Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten.
Der Sauerstoff wird beim Betreiben der Wasserstoff-Insel in die Umgebungsluft abgegeben. Dies ist völlig unbedenklich.
Erneuerbare Energien werden zumeist in Form von Strom erzeugt. Dieser lässt sich nach jetzigem Stand der Technik noch nicht in den notwendigen Größenordnungen und über längere Zeiträume speichern. Vor diesem Hintergrund arbeitet Netze BW an Lösungen, erneuerbare Energien zu speichern wie beispielsweise über die Wasserstoff-Insel.
Bei der Technologie "Power-to-Gas" wird mithilfe der Elektrolyse elektrische Energie (also Strom) in chemische Energie (gasförmigen Wasserstoff) umgewandelt oder vereinfacht: Hier wird Strom genutzt, um aus Wasser Gas herzustellen.
Die Power-to-Gas-Technologie birgt keinerlei Gefahren. Der Umgang mit Gasen – hier mit einem Erdgas-Wasserstoff-Gemisch – erfordert eine besondere Sorgfalt und entsprechende Vorkehrungen, die in den Abläufen angewendet werden und seit Jahrzehnten erprobt sind. Unsere Mitarbeiter*innen verfügen über das jeweilige Know-how und dessen Anwendung im Prozess.
Ja, das Gas kann sozusagen wieder "rückverstromt" werden.
Wir von Netze BW wollen mit innovativen Ideen dazu beitragen, mit der Erzeugung von Wasserstoff die gesetzten Klimaziele zu erreichen. Es ist davon auszugehen, dass das fossile Erdgas zukünftig nach und nach durch Beimischung grüner Gase ersetzt wird.
Grüne Gase beschreiben einen Begriff in der Energiebranche, der für gasförmige Energieträger steht, welche aus erneuerbaren Energien hergestellt werden. Biogas aus Vergärungsprozessen pflanzlicher und tierischer Reststoffe zählt ebenso zu den Grünen Gasen wie Wasserstoff, welcher mittels Elektrolyse aus erneuerbarem Strom erzeugt wird. Grüne Gase sind darüber hinaus CO₂-neutral und für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende essenziell.
Die energetische Sektorenkopplung verbindet die Strom-, Gas- und Wärmenetze sowie den Mobilitätssektor. Dabei wird mithilfe verschiedener Power-to-X-Technologien Strom aus erneuerbaren Energien in andere Sektoren übertragen und sinnvoll weitergenutzt. Das Ziel der energetischen Sektorenkopplung ist es also, Energie zur richtigen Zeit am richtigen Ort einsetzen zu können.
Power-to-X bezeichnet verschiedene Technologien, die es zukünftig ermöglichen, überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien zu speichern.