Untersuchungen zur Einspeisung von Wasserstoff in ein Erdgasnetz

Die Zumischung von Wasserstoff zu Erdgas im hohen einstelligen Prozentbereich ist bislang wenig untersucht worden. Im Rahmen des DVGW-Forschungsvorhabens G 5/01/12 „Untersuchungen zur Einspeisung von Wasserstoff in ein Erdgasverteilnetz – Auswirkungen auf den Betrieb von Gasanwendungstechnologien im Bestand, auf Gas-Plus-Technologien und auf Verbrennungsregelungsstrategien“ wurde ein Feldversuch in einem gewachsenen Verteilnetz durchgeführt, der durch umfangreiche, praxisnahe Laboruntersuchungen begleitet wurde. Das wesentliche Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Machbarkeit einer H2-Zumischung bis 10 Vol.-% im Rahmen der Vorgaben der DVGW-Arbeitsblätter G 260 und G 262 für häusliche und gewerbliche Gasgeräte im Bestand zu bestätigen.

Der aus Erneuerbare-Energien-Strom (EE-Strom) in Power-to-Gas-Anlagen regenerativ erzeugte Wasserstoff kann über die vorhandene Gasverteilungsinfrastruktur verteilt und durch die etablierte Gasanwendungstechnik einer direkten Nutzung zugeführt werden. Durch die H2-Einspeisung ist eine weitere Dekarbonisierung der Gasversorgung neben der bereits praktizierten Biogaseinspeisung möglich, wodurch der Primärenergiefaktor von Erdgas gesenkt werden kann. Das Gasnetz kann als Speicher- und Transportinfrastruktur für EE-Strom die Stromnetze entlasten, den Netzausbaubedarf reduzieren und damit eine wichtige Funktion in der Energiewende einnehmen. Die Möglichkeit zur Einspeisung von Wasserstoff in das Erdgas im einstelligen Volumenprozentbereich wurde im DVGW-Arbeitsblatt G 262 eingeräumt.

Das Forschungsvorhaben ist zweigeteilt. In einem umfangreichen Laborblock wurden grundsätzliche Versuche zu Grundtypen von Flammen, zu Verbrennungsregelungen, zu kommerziellen Gasgeräten und Gas-Plus-Technologienmit bis zu 30 Vol.-% H2-Anteil und teilweise auch höheren Anteilen im Erdgas unternommen. Dies diente vor allem zur Vorbereitung, Absicherung und Analyse des zweiten Blocks, dem eigentlichen Feldtest.

Dieser Feldtest wurde in einem bestehenden norddeutschen Verteilnetz mit etwa 180 installierten Gasgeräten durchgeführt. Dazu wurde eine Einspeiseanlage aufgebaut, in mehreren Stufen bis zu 9 Vol.-% Wasserstoff zum Erdgas zugemischt und ins Netz eingespeist. Die H2-Einspeisungen wurden durch Emissionsmessungen und Kontrolluntersuchungen an den Bestandsgeräten begleitet. Die Ergebnisse sind bereits detailliert beschrieben, im vorliegenden Beitrag liegt der Schwerpunkt auf den Ergebnissen der Laboruntersuchungen.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 11 - 2016 (November 2016)
Seiten: 10
Preis: € 4,00
Autor: Dr. Holger Dörr
Dipl.-Ing Kerstin Kröger
Dipl.-Ing. Frank Burmeister
Dipl.-Ing. Janina Senner
Dr. Petra Nitschke-Kowsky

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