Gasnetz

Das Gasnetz in Deutschland stellt sicher, dass das in den jeweiligen Förderstätten gewonnene Erdgas bis zum Endabnehmer gelangt. Der Artikel erläutert das System der Gasversorgung in Deutschland, woher unser Gas stammt und wie das Gasnetz der Zukunft aussehen könnte. Dabei geht er insbesondere auf die Bedeutung von Wasserstoff für das Gasnetz ein.

Wie funktioniert das Gasnetz?

In Deutschland sorgen insgesamt 443.000 Kilometer lange Leitungen dafür, dass das Erdgas aus den Förderstätten überall dort zur Verfügung steht, wo es gebraucht wird. Das hierzulande genutzte Gas ist Teil eines großen europäischen Gasnetzes und stammt vor allem aus Russland, Norwegen und den Niederlanden, kleinere Gaslieferanten sind Dänemark und Großbritannien. Ein kleiner Teil unseres Gases kommt aus Förderstätten in Niedersachsen – mit einem Anteil von 11 Prozent am gesamten Erdgasbedarf im Jahr 2010 spielt das heimische Vorkommen aber eine untergeordnete Rolle.

Das zumeist importierte Gas nimmt seinen Weg über sogenannte Ferngasgesellschaften, zu denen unter anderem Shell, Exxon, RWE, VNG und Wingas gehören. Sie speisen das Gas in das Gasnetz ein, woraufhin es zu den lokalen Gasversorgern in den jeweiligen Versorgungsgebieten transportiert wird. Diese sorgen dafür, dass das Gas beim Endabnehmer ankommt. Zudem gibt es landesweit zahlreiche Untergrundspeicher, die das Gasnetz vor Lastschwankungen bewahren sollen.^[1]

Wie hoch ist der Druck in der Gasleitung?

Man unterscheidet verschiedene Druckstufen für das Gasnetz: Hochdruck, Mitteldruck und Niederdruck. Da mehr Gas transportiert werden kann, je höher der Druck im Gasnetz ist, speisen die Erzeuger das Erdgas unter hohem Druck (bis zu 200 Bar) in die Pipelines beziehungsweise Fernleitungen ein.^[2] Bei großen Entfernungen verliert das Gas aber an Druckkraft. Deshalb sorgen Kompressor- bzw. Verdichterstationen für die Aufrechterhaltung des Drucks und damit den Durchlauf des Gases.^[3]

Die Druckstufen im Gasnetz in Deutschland sind sehr unterschiedlich. So herrscht bei der Verteilung in die regionalen Netze ein Gasdruck zwischen 1 und 70 Bar. Gasleitungen auf kommunaler Ebene kommen auf einen Gasnetz-Druck von unter einem Bar und Gasleitungen für Hausanschlüsse auf bis zu 30 Millibar.^[3]

Wie erhalte ich einen Anschluss an das Gasnetz?

In Deutschland wird fast die Hälfte aller Häuser mit Erdgas beheizt. Für eine Erdgasheizung unerlässlich ist jedoch ein Anschluss an das kommunale Gasnetz.

Ob eine Erdgasleitung in der Nähe des eigenen Hauses liegt, kann beim Erdgasanbieter erfragt werden. Gerade bei neu entstehenden Wohngebieten werden diese heutzutage meist sofort mit Erdgasanschlüssen versorgt.

Der Netzbetreiber legt den Gasanschluss bis ins Haus, lässt sich diese Dienstleistung aber selbstverständlich bezahlen. Welchen Preis der Betreiber für den Anschluss verlangt, hängt von der Entfernung zur nächsten Hauptversorgungsleitung ab. Wird eine bestimmte Entfernung nicht unterschritten, verlangt dieser meist einen Pauschalbetrag. Für jeden weiteren Meter stellen die Netzbetreiber die Verlegungskosten in Rechnung.

In der Regel wird die sogenannte Hauptabsperreinrichtung in der Nähe eines Mauerdurchbruchs montiert. Ab dort ist es Aufgabe des Hauseigentümers, sich mit Hilfe eines Fachbetriebs die Leitungen im Haus legen zu lassen.^[4]

Welche Vorteile gibt es mit Wasserstoff im Gasnetz?

Wasserstoff gilt als bislang sauberste bekannte Energiequelle, da die einzigen Nebenprodukte bei der Wasserstoff-Herstellung Wärme und Wasser sind. Wasserstoff-Brennstoffzellen erzeugen Strom, indem sie Sauer- und Wasserstoff kombinieren.^[4] Auch Direktmethanol-Brennstoffzellen werden bereits in der modernen Brennstoffzellen-Technologie eingesetzt.

Wasserstoff wird damit als wichtiger Helfer beim Erreichen der Klimaschutzziele gehandelt. Als "grüner Wasserstoff" gilt er dann, wenn er aus erneuerbaren Energien wie Windrädern oder Photovoltaik-Anlagen gewonnen wird. Schwierigkeiten gibt es allerdings nach wie vor beim Transport des Wasserstoffs.

Vorstellbar wäre es, den gasförmigen Wasserstoff in den bereits vorhandenen Erdgasleitungen zu befördern. In Pilotprojekten wird schon heute versucht, Wasserstoff im Gasnetz unterzubringen – indem man das Gas in einigen Orten dem lokalen Gasnetz beimischt. Im Anschluss kann der Wasserstoff bedarfsgemäß für die E-Mobilität, den Haushalt oder industrielle Zwecke genutzt werden.^[6]

Dabei gibt es jedoch eine Schwierigkeit: Bei der sogenannten Rückverstromung von Wasserstoff– also der Herstellung von Strom aus dem Gas – geht rund die Hälfte der Energie wieder verloren.^[1]

Wie wird das Gasnetz der Zukunft aussehen?

Um die Energiewende voranzutreiben, müssen sowohl das deutsche Stromnetz als auch das >Gasnetz ausgebaut werden. Experten setzen dabei unter anderem auf die stärkere Einspeisung von Biogas in das existierende Gasnetz. Heute weiß allerdings noch niemand genau, welche technischen und wirtschaftlichen Implikationen dieses Vorhaben mit sich bringen wird. Somit stellt die umfangreiche Einspeisung von Biogas in das deutsche Gasnetz eine große Herausforderung dar.^[1]

Auf Wasserstoff im Gasnetz liegen ebenfalls viele Hoffnungen. Der Grund: Durch die Umwandlung erneuerbaren Stroms in Wasserstoff besteht die Möglichkeit zur Speicherung und zum Transport des Stroms zum Endabnehmer. Somit könnte der Wasserstoff auf lange Sicht die fossilen Energieträger in der Wärmeversorgung, der Industrie und im Verkehrssektor Schritt für Schritt ersetzen. Das ist gerade für die Entkarbonisierung der Industrie eine gute Nachricht, da industrielle Prozesse sich meist nur schwer elektrifizieren lassen.^[7]

Als Speichertechnologien bei der Speicherung und Rückverstromung von Wasserstoff werden außerdem zunehmend sogenannte reversible Brennstoffzellen eine Rolle spielen. Dieser Zelltyp eignet sich, um Strom in Form von Wasserstoff zwischenzuspeichern und den Wasserstoff zu einem späteren Zeitpunkt wieder rückzuverstromen. Die Technologie ließe sich nutzen, um die zum Teil auftretenden Schwankungen der erneuerbaren Energien abzufangen.^[8]

Fazit

Wasserstoff-Brennstoffzellen haben keine negativen Folgen für die Umwelt und zählen daher als derzeit sauberste Energiequelle. Reversible Brennstoffzellen sind darüber hinaus in der Lage, Strom in Form von Wasserstoff zu speichern und später rückzuverstromen. Eine solche Speichertechnologie könnte helfen, überschüssigen Strom aus Wind- und Sonnenenergie in Wasserstoff zu verwandeln und für das vorhandene Gasnetz zu nutzen. Da es noch Schwierigkeiten bei der Umsetzung von Wasserstoff in Strom gibt, ist der Grad der Beimischung von Wasserstoff in das Gasnetz aber noch begrenzt.