Diese Norm DIN 3537-1 Entwurf gilt für Absperrarmaturen, die nicht im Anwendungsbereich der DIN EN 331 erfasst sind, d.h. für Kugel- und Kegelhähne >DN100, außerdem für Klappen, Schieber und Ventile, bis zu einer max. Nennweite von DN 150, die mit Gasen nach DVGW G 260 (jedoch nicht für Flüssiggas in der Flüssigphase) betrieben werden. Für diese Absperrarmaturen gilt dieses Dokument zusätzlich zu den in DIN EN 331 angegebenen Äderungen auch bis DN 150. Darüber hinaus enthält sie zusätzliche Anforderungen und Prüfungen zu DIN EN 331 für Hauptabsperreinrichtungen (HAE) nach DVGW-Arbeitsblatt G 459-1, u.a. mit thermisch auslösendem Betätigungsorgan. Für Absperrarmaturen mit integrierter Isoliertrennstelle ist zusätzlich DIN 3389-1, für thermisch auslösende Absperreinrichtungen (TAE) ist zusätzlich DIN 3586 zu berücksichtigen. Für Absperrarmaturen gelten die Druck- und Temperaturklassen nach DIN EN 331 mit Ausnahme MOP20.

Diese vorliegende Norm DIN EN 334/A1 Entwurf ist in allen wesentlichen Punkten mit den wesentlichen Anforderungen der Druckgeräterichtlinie harmonisiert, ausgenommen die Beständigkeit gegen äußere Korrosion im Fall von Umwelteinflüssen, in denen Korrosion auftreten kann. Beim Einsatz dieser Gas-Druckregelgeräte in Gas-Druckregelanlagen nach dem DVGW-Regelwerk sind die Festlegungen des DVGW-Arbeitsblattes G 491 zu beachten, welches als detaillierte technische Regel im Sinne der DIN EN 12816 gilt. Beim Einsatz dieser Gas-Druckregelgeräte in Gas-Druckregelungen nach dem DVGW-Regelwerk sind die Festlegungen des DVGW-Arbeitsblattes G 459-2 zu beachten, welches als detaillierte technische Regel im Sinne der DIN EN 12279 gilt.

Dieses Dokument DIN 3537-4 Entwurf legt die Anforderungen an die Konformitätsbewertung von Gasabsperrarmaturen, die nicht im Anwendungsbereich der DIN EN 331 erfasst sind, d.h. für Kugel- und Kegelhähne > DN 100, außerdem für Klappen, Schieber und Ventile, bis zu einer max. Nennweite von DN 150 fest. Dieses Dokument ist nur anzuwenden in Verbindung mit DIN3537-1:2023.

Das Projekt KuFeH2, Forschungsbericht G 202109, hatte als grundlegendes Ziel, das Langzeitverhalten von Oberflächenbeschichtungen auf Absperrarmaturen und Federpaketen hinsichtlich einer Verwendung unter 100 Vol.-% Wasserstoff zu eruieren. Dazu erfolgte die Simulation einer Belastungszeit von ca. 50 Jahren, um in Folge Aussagen treffen zu können, inwieweit eine 100 Vol.-% Wasserstoffatmosphäre 1.Einfluss auf die Stabilität unterschiedlicher Arten von Oberflächenbeschichtungen von Absperrarmaturen oder 2.Einfluss auf die Eigenschaften zyklisch belasteter Druckfedern ausübt. Zunächst war es für das Projekt essenziell, vorzugsweise die Oberflächenbeschichtungen von Bestandsarmaturen zu bewerten. Aufgrund des Einsatzes sind Bestandsarmaturen vorgeschädigt und es musste geklärt werden, inwiefern ein weiterer Verschleiß unter Wasserstoff-atmosphäre eintritt oder ob dies ausgeschlossen werden kann. Um eine generelle Übertrag-barkeit auf andere Armaturen zu gewährleisten, wurden überdies einzelnen Neuarmaturen in die Untersuchungen aufgenommen. Dazu erfolgten Druckwechsel unter 100 Vol.-% Wasser-stoff und die Charakterisierung des Schichtaufbau mittels licht- und rasterelektronenmikroskopischer Untersuchungen, sowie die Bestimmung der Härte jeweils vor und nach erfolgter Druckwechselbelastung. Generell waren der Einfluss der Wasserstoffbeaufschlagung anhand der Beschichtungen und des Grundwerkstoffes marginal, so dass von einer Eignung für den Einsatz unter 100 Vol.-% Wasserstoff ausgegangen werden kann. Lediglich ein Kugelsegment aus einer Bestandsarmatur, welche bereits unter Wasserstoff eingesetzt wurde, zeigte eine Rissaufweitung in der Oberflächenbeschichtung, welche allerdings keinen Einfluss auf die Haftfestigkeit ausübte. Im Allgemeinen war der Einfluss der Wasserstoffbeaufschlagung auf die Härte ebenfalls gering, da aufgrund der hohen Streuung der Härtewerte die bestimmten Differenzen zwischen Ausgangs- und Druck-beaufschlagten Zustand innerhalb der Standardabweichungen lagen. Im zweiten Teil des Projektes wurden Spiralfedern hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften untersucht. Dazu erfolgten zyklische Lastwechsel unter 100 Vol.-% Wasserstoff, welche nach der heutigen Einschätzung in der Realität einen Extremfall darstellen. Aus der Be-stimmung der Federkräfte konnte unabhängig vom Material kein Einfluss der Lastwechsel unter Wasserstoffatmosphäre identifiziert werden, da die bestimmten Differenzen alle innerhalb der ermittelten Standardabweichungen lagen. Vereinzelt konnte beobachtet werden, dass Federn während der Lastwechsel versagten. Der Anteil ist allerdings als gering zu bewerten und ist vermutlich eher auf Fehlbelastungen aufgrund des Einbaus oder auf das Erreichen der Belastungsgrenze zurückzuführen, so dass von einer generellen Eignung der untersuchten Federpakete ausgegangen wird. Die Ergebnisse aus beiden Untersuchungsbereichen lieferten grundlegende Kenntnisse über die Eignung von Armaturen und Federpaketen für den Einsatz unter 100 Vol.-% Wasserstoff. Auf Grundlage des Projektes können die erhaltenen Resultate in die Überarbeitung der technischen Regelwerke einfließen und so die Implementierung von Wasserstoff als Energieträger der Zukunft in die Regelwerke voranbringen.

Die Anforderungen an die Überprüfung von Duktilgussnetzen werden in der zukünftigen Überarbeitung der DVGW-Regelwerke G 465-1 (A), G 465-3 (M) und G 465-4 (M) berücksichtigt, sodass das DVGW-Arbeitsblatt G 466-2 nach Veröffentlichung dieser Regelwerke zurückgezogen werden kann. Bis zu diesem Zeitpunkt bleibt das DVGW-Arbeitsblatt G 466-2 mit den in diesem Beiblatt aufgeführten Änderungen in Kraft. Der Anwendungsbereich des DVGW-Arbeitsblattes G 465-2 wurde von 5 bar auf 16 bar angehoben. Es gilt für die Instandsetzung, In- und Außerbetriebnahme von Gasleitungen mit einem Auslegungsdruck bis einschließlich 16 bar. Um Doppelungen im DVGW-Regelwerk zu vermeiden, werden die Abschnitte 7 „Instandsetzung“, 8 „Inbetriebnahme von Rohrleitungen“ und 9 „Außerbetriebnahme und Stilllegung von Gasleitungen“ des DVGW-Arbeitsblattes G 466-2 durch das neue DVGW-Arbeitsblatt G 465-2 ersetzt.

Im Rahmen des Projekts Roadmap Gas 2050 wurde in diesem Bericht G 201824 D 4.3 untersucht, ob der Aufbau eines Gastransportnetzmodells auf Basis öffentlich verfügbarer Daten grundsätzlich möglich ist. Aus Gründen der Datenverfügbarkeit und des Zeitaufwands wurde ein Teilmodell für die süd-deutschen Gastransportnetze aufgebaut. Mit der Netzsimulation des Gastransportnetzmodells Süddeutschland konnte gezeigt werden, dass der Aufbau eines Gastransportnetzmodells auf Basis öffentlich verfügbarer Daten grundsätzlich möglich ist. Eine Überprüfung der Ergebnisse bzw. eine generelle Validierung, die für eine anschließende Verbesserung des Modells erforderlich ist, ist nicht möglich. Hierfür wird der Zugang zu realen Daten wie Messwerten von Flüssen und Drücken sowie Informationen zu möglichen Netzverschaltungen benötigt. Diese sind jedoch öffentlich nicht verfügbar.

In ECLHYPSE wurden Leckageraten von 40 cm3/h bis zu 70 dm3/h (Referenzwerte mit Luft) für die brennbaren Prüfmedien H2, 80/20 Vol.-% bzw. 70/30 Vol.-% CH4/H2 und CH4 über einen Prüfdruckbereich von 6 kPa bis 750 kPa mit verschiedenen druckabfall- und volumenstrombasierten Methoden untersucht. Luft- und methanbezogenen Umrechnungsfaktoren (URF) wurden ermittelt. Bei der Beimischung von H2 in CH4 bis zu 30 Vol.-% nimmt der URF nur wenig zu. Daher wurde ein URF von 1,7 für CH4 und die Gemische 80/20 Vol.-% bzw. 70/30 Vol.-% CH4/H2 für den gesamten Prüfdruck- und Leckratenbereich empfohlen. Bei Leckraten größer als ca. 1 dm3/h können auch bei deutlich höheren Prüfdrücken z.B. bis zu 1,76 MPa ähnliche URF wie bei 750 kPa verwendet werden (3,8 für H2/Luft und 2,8 für H2/CH4). Bei kleineren Leckraten bis zu 400 cm3/h und einem Prüfdruck von 750 kPa liegen die H2-URF deutlich unter dem theoretischen Maximum im turbulent-viskosen Strömungsregime. Eine Extrapolation über 750 kPa ist daher schwierig und weitere Messungen bei höheren Drücken (ca. 5-10 MPa) und Leckraten von 40 bis 400 cm3/h werden benötigt. Bei Prüfdrücken kleiner als 6 kPa ist keine deutliche Senkung der URF zu erwarten, weil die URF-Werte mit Leckraten bis zu 150 cm3/h sehr nah vom theoretischen Minimum im laminar-viskosen Strömungsregime liegen. Die maximale URF bei 6 kPa können daher auch bei einem Prüfdruck von 0,6 kPa verwendet werden (2,8 für H2/Luft und 1,9 für H2/CH4).

Die Einspeisung von Wasserstoff ins Erdgasnetz erlangt im Rahmen der Energiewende zu-nehmend an Bedeutung. Als zukünftige Größe des Wasserstoffanteils im Gasnetz werden 20 Vol.-% genannt oder reiner Wasserstoff nach G 260. Da der zuzumischende Wasserstoff vornehmlich aus erneuerbaren Energiequellen stammen wird, ist davon auszugehen, dass tages- und jahreszeitliche Schwankungen der erzeugbaren Wasserstoffmengen auftreten können. Zudem ist die Gasabnahme aus dem Netz stetigen Änderungen unterworfen, sodass von Änderungen des Wasserstoffanteils im Erdgasnetz auszugehen ist. Im Rahmen von realisierten (DVGW) Forschungsprojekten wurden bereits Untersuchungen zu Auswirkungen der Zumischung von Wasserstoff in Erdgas durchgeführt. Dabei wurde die Zu-mischung von bis zu 40 Vol.-% Wasserstoff betrachtet. Es zeigte sich, dass die signifikant verringerte Dichte bei höheren Volumenanteilen an Wasserstoff mit deutlich erhöhten Volumenströmen einhergeht, während mechanische Druckregelventile unbeeinflusst bleiben. Nun wurde eine Weiterführung des Projekts „Sicherheitskonzept TRGI“ vorgenommen und insbesondere um Einzelkomponenten aus Gasgeräten ergänzt. Die Untersuchungen liefern Informationen über die Anwendbarkeit der Komponenten bis zu 50 % und bis zu 100 % H2 sowie Maßnahmen zur Anpassung. Komponenten, die für 100 % H2 ausgelegt sind, wurden mitbetrachtet. Diese Untersuchungen scheinen zwingend notwendig, da von gleichem Druck und einer gleichbleibenden Leistung am Endgerät ausgehend, der zu transportierende Volumenstrom mit steigendem Wasserstoffanteil deutlich steigt. Im Teilprojekt 3 der Roadmap Gas 2050 wurde am GWI die H2-Readyness von Gasströmungs-wächtern, die Dichtigkeit von Bauteilen und Verbindungen sowie Leckage-Raten und die Lei-tungsdimensionierung mit Wasserstoffgehalten bis 100 Vol.-% untersucht. Das DBI und das EBI haben Untersuchungen zur Dichtigkeit von Verbindungen (Gewinde- und Presssysteme) sowie das EBI Untersuchungen zur Eignung von Haushaltsgaszählern für wasserstoffhaltige Gase durchgeführt.

Im Teilprojekt 3 der Roadmap Gas 2050 wurde die H2-Readyness älterer und neuer Gasgeräte in zahlreichen Tests mit Gasgemischen mit H2-Gehalten von 10 – 40 Vol.-% untersucht. Im Berichtsteil „Bewertung der H2-Verträglichkeit von Gasanwendungen bis zu einer Grenze von 40 Vol.-%; Deliverable 3.3“ werden die Messergebnisse der Untersuchungen zur H2-Verträglichkeit bis 40 Vol.-% der am GWI untersuchten 10 Gasgeräte, der 5 am DBI und der 5 am EBI untersuchten Geräte ausführlich zusammengestellt.

Dieses DVGW-Merkblatt G 2100 dient als Leitfaden zur Erarbeitung eines Transformationspfads für ein Gasverteilnetz nach einem einheitlichen Vorgehen vom Status quo hin zur Klimaneutralität im Rahmen der gesetzlichen Ziele. Hierzu wird eine Planung von Teilnetzen/Netzgebieten innerhalb der Gasverteilnetze erarbeitet, die jeweils mit 100 % Wasserstoff, 100 % klimaneutralem Methan oder Mischgas aus diesen betrieben werden sollen (entsprechend der 2. und 5. Gasfamilie gemäß DVGW G 260 (A)). Hierbei können sowohl die Erweiterung als auch die Stilllegung von Netzabschnitten abgebildet werden. Im Rahmen des Projekts „H2vorOrt“ haben rund 50 Gasverteilnetzbetreiber, die großteils im sogenannten Querverbund tätig sind, in enger Zusammenarbeit mit dem DVGW und dem VKU einen Transformationspfad (Gasnetzgebietstransformationsplan) für Verteilnetzbetreiber (VNB) entwickelt, um die regionale und sichere Versorgung mit klimaneutralen Gasen konkret auszugestalten. Der Gasnetzgebietstransformationsplan (GTP) bildet das zentrale und standardisierte Planungsinstrument für die Dekarbonisierung der Gasverteilnetze. G 2100 umfasst die Schritte bei der Erstellung des GTPs durch den einzelnen VNB. Im Anhang werden tiefergehende Hintergrundinformationen zu Verfügung gestellt. Auf Basis der Einzelplanungen der Gasverteilnetzbetreiber wird über eine standardisierte Rückmeldung durch „H2vorOrt“ ein deutschlandweiter Gesamt-GTP entwickelt. Dies dient der kohärenten Transformation der deutschen Gasinfrastruktur. Der GTP wird jährlich erstellt und dabei jeweils in der Analysetiefe gesteigert. Am GTP 2022 haben sich bereits 180 VNB beteiligt. Um die Transformation Deutschlands zur Klimaneutralität bestmöglich zu unterstützen, ist es notwendig, dass die Gasverteilnetzbetreiber die eigene Transformation möglichst ambitioniert angehen. Der GTP soll helfen, ein hohes Ambitionsniveau durch die Abstimmung mit einerseits den Kunden und lokalen Erzeugern und andererseits vorgelagerten Netzbetreibern bzw. dem Wasserstoff-Backbone der Fernleitungsnetzbetreiber (FNB) in die operative Praxis zu überführen.  

Der vorliegende Bericht G 202115 untersucht unterschiedliche Einspeisesituationen hinsichtlich der Abrechenbarkeit und ist in Arbeitspakete (APe) gegliedert. Die APe entsprechen auch den nachfolgenden Abschnitten, jedoch werden je nach Gegebenheit einige APe gemeinsam in Abschnitten beschrieben und/oder die Reihenfolge verändert, wenn dies dem Informationsfluss dienlich ist. Zunächst werden systematisch gängige Einspeisesituationen konstruiert, und es wird ein Überblick über gängige Ersatzverfahren zur Brennwertbestimmung gegeben (AP1). Die erarbeiteten Einspeisesituationen werden hinsichtlich der Eignung der bisherigen Ersatzverfahren untersucht (AP2). Auf dieser Basis werden die Einsatzgrenzen für die Ersatzverfahren und die Einspeisesituationen abgeleitet (AP3), und der Nutzen zusätzlicher (Mess-) Informationen zur Aufweitung der in AP3 gefundenen Einsatzgrenzen wird abgeschätzt (AP4). In AP5 wird ein neuartiges Verfahren zur Ermittlung von Laufzeiten und Anteilen [6] kurz vorgestellt. Darüber hinaus wird die Eignung dieses Verfahrens bei Verwendung der „Identifizierung“ (ein Ersatzverfahren aus AP2) analysiert. Das in AP5 vorgestellte Verfahren benötigt Sensordaten über die aktuelle Wasserstoffkonzentration. Dazu werden in AP6 für den Aufbau von Sensoren grundsätzlich geeignete thermodynamische, optische und thermophysikalische Größen und deren Abhängigkeit vom Wasserstoffgehalt von Erdgasen (oder reinem Methan) angegeben. Das Thema der Datenübertragung von Messdaten wird in AP7 behandelt. Die Leistungsfähigkeit gängiger Simulationssysteme für Gasnetze wird in AP8 vergleichend gegenübergestellt; die dazu erforderlichen Informationen liefern die Hersteller in AP9. Diese beiden Arbeitspakete werden deswegen zusammengefasst. Einen Überblick über Hardware-Hersteller, die die Sensorprinzipien aus AP6 umsetzen oder dies planen, gibt AP10. In AP11 wird ein Verfahren zur Bestimmung der Anzahl und Lage der zur korrekten Abrechnung benötigten Brennwertbezirke gegeben. Das AP12 fasst die Bemühungen zusammen, einen Netzbetreiber zu finden, der Interesse hat sein Netz mit Wasserstoffeinspeisung zur Verfügung zu stellen, um mögliche Ersatzverfahren im Rahmen eines Feldtests weiterzuentwickeln.

Diese Studie DVGW-Forschungsbericht G 201824 D 4.4 analysiert auf der Basis von szenariobasierten Modellrechnungen den verstärkten Einsatz von Wasserstoff und Erneuerbaren (EE)-Gasen in Deutschland bis 2045 für ein Wasserstoffszenario. Grundlage der Modellierung ist die Einhaltung der THG-Minderungsziele für die Sektoren entsprechend des Klimaschutzgesetzes von 2021. Das Ziel der Modellierung ist dabei nicht, ein möglichst wahrscheinliches Szenario im Sinne einer Vorhersage zu entwerfen, sondern zu analysieren, welche Auswirkungen ein schneller Hochlauf der Nachfrage von Wasserstoff und EE-Gasen haben könnte und wie die Bereitstellung dafür technisch dargestellt werden könnte. Die Kernfrage hinter dem Szenario ist also nicht, welche Rolle Wasserstoff in der Energiewende einnehmen muss, sondern welche Rolle Wasserstoff spielen könnte, wenn sein Einsatz bewusst gezielt forciert wird und günstige Rahmenbedingungen dafür unterstellt werden. Dabei wird auch untersucht, welche Bedingungen für einen schnellen und ambitionierten Hochlauf erforderlich sind. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz grüner Gase (Erdgas, Wasserstoff, Biogas und synthetische Gase) bei der Erreichung der gesetzten Klimaziele eine substantielle Rolle spielen kann. Im Wasserstoffszenario sinkt die Gasnachnachfrage zwar langfristig gegenüber heute, bleibt aber insgesamt hoch. Die Wasserstoffnachfrage erreicht dabei in 2045 660 TWh, die durch 76 TWh an regeneratives Methan ergänzt werden. Damit ein derartiges Szenario umgesetzt werden kann, ist die schnelle Bereitstellung von ausreichend regenerativen Gasen und der dazugehörenden Infrastruktur notwendig.

Im Forschungsbericht G 201824 Teilprojekt D 1.3 wurden Konzepte für die lokale katalytische Methanisierung von Wasserstoff vor H2-sensiblen Erdgasverbrauchern entwickelt. Hintergrund ist die Beimischung von bis zu 20 % Wasserstoff ins Erdgasnetz, die bei unterschiedlichen Erdgasanwendungen ohne technische Anpassungen zu Problemen in der Prozessführung führen kann. Beispielsweise ist für die Anwendung als Kraftstoff eine maximale Wasserstoffkonzentration von 2 Vol.-% zulässig. Auch bei industriellen Anwendungen kann insbesondere bei schwankenden Wasserstoffanteilen zu Problemen kommen. Details zur Wasserstoffverträglichkeit von üblichen Erdgasanwendungen finden sich in den Deliverables des Teilprojekts 3. In diesem Teilprojekt wurden Verfahrenskonzepte für verschiedene Anwendungsfälle anhand von experimentellen und theoretischen Untersuchungen entwickelt.Die Grundidee der Verfahrenskonzepte auf Basis einer lokalen Methanisierung ist die Bereitstellung eines Gases mit einer geringen und konstanten Wasserstoffkonzentration. Dazu wird der Wasserstoff in einer Methanisierung mit CO2 zu Methan umgesetzt

In recent years, the relevant DVGW Codes of Practice and associated information sheets for carrying out and evaluating the above-ground inspection of natural gas pipelines have been revised. In addition, measurement technology and data processing (digitisation) have developed constantly. For the above-ground inspection of buried pipelines in the distribution network through inspections and drives, new measurement methods are increasingly being used. In the EvaNeMeL research project, these new measurement methods were evaluated both theoretically and through experimental investigations. Five vehicle-mounted measurement systems and three hand-held remote gas detection methods were investigated. The results demonstrate the performance of the novel methods against a benchmark and also to serve as a basis for a subsequent supplement to the DVGW rules and regulations for above-ground inspection. The benchmark was an experienced “Gasspuerer” (gas safety personnel) who carried out a walk-through with a probe-based PortaFID M3K in parallel to the experimental investigations. This established walk-through of buried pipelines results in a high level of safety for the public gas supply.

Dieser Forschungsbericht G 202134 t soll die Frage beantworten, wie sich eine Verkürzung der Überprüfungs- und Reparaturzeiten, wie sie auch von der EU-Methanverordnung gefordert wird, auf die Methanemissionen im deutschen Verteilnetz auswirkt. Dazu erfolgt die Betrachtung verschiedener Kombinationen aus Überprüfungs- und Reparaturzeiten, bei denen jeweils die entstehenden Methanemissionen berechnet werden.

Im Zusammenhang mit dem Neubau oder der Umstellung von Gashochdruckleitungen ist entsprechend dem DVGW-Regelwerk - abhängig von der Auslegung und den verwendeten Werkstoffen - der Nachweis der Tauglichkeit der verwendeten Werkstoffe im Rahmen von aufwändigen, bruchmechanischen Untersuchungen zu erbringen. Um diesen bisher erforderlichen Prozess zu vereinfachen, wurde vom DVGW das Forschungsprojekt SyWeSt H2 initiiert und dieser Forschungsbricht G 20206 erarbeitet, dessen Ziel es war, das bruchmechanische Werkstoffverhalten der verwendeten Stähle zu untersuchen.