Forschungsbericht G 201824 D 2.2 06/2022 -PDF-Datei-

Roadmap Gas 2050 - Entwicklung von Netzstrukturen für erneuerbare Gase

246,10 €*
  • DVGW
  • 165 Seiten
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ST

Das Gasversorgungssystem kann auch in der Zukunft dem gesamten Energiesystem bei der Erreichung der Klimaziele dienen. Zum Einen eignet es sich kurz- bis mittelfristig als Brückentechnologie für den Übergang von fossilen zu erneuerbaren Energieträgern und durch die zunehmende Bereitstellung von klimaneutralen Gasen (Dekarbonisierung der Gasversorgung) mittels Nutzung der Potenziale erneuerbarer Gase (Biomethan und SNG - Methan aus vergaster, ligninreicher Biomasse).

Zum Anderen bietet Power-to-Gas langfristig die Möglichkeit, große Mengen an erneuerbaren Strom durch Umwandlung in EE-Wasserstoff oder EE-Methan in die Gasnetze zu integrieren, zu speichern und die Energie aus Erneuerbaren Energien bedarfsgerecht sektorenübergreifend zur Verfügung zu stellen.

Während die Fernleitungsnetzbetreiber auf zwei getrennte Gasnetze setzen: ein Methan- und ein Wasserstoffsystem, reichen die Planungen der Verteilnetzbetreiber, z. B. in H2vorOrt, von Methansystemen mit Wasserstoffzumischung über Biomethannetze bis hin zu reinen Wasserstoffnetzen – u.a. je nach regionaler Verfügbarkeit erneuerbarer Gase und Planungen vorgelagerter Netzbetreiber.

Ziel dieses DVGW-Forschungsberichtes G 201824 ist die Identifizierung von Regionen, in denen die Integration von erneuerbaren Gasen (EE-Wasserstoff, EE-Methan, Biomethan und SNG) in den Verteilnetzen aufgrund von vorhandener Nachfrage, Erzeugung und Infrastruktur (Verfügbarkeit) für erneuerbare Gase, insbesondere Wasserstoff frühzeitig erfolgen sollte.

Diese Regionen werden im Folgenden als Regionen mit Standortvorteilen für die Implementierung von Verteilnetzen für erneuerbare Gase (kurz: Regionen für EE-Gase) bezeichnet. Darüber hinaus erfolgt die Ableitung der zu bevorzugenden Art der EE-Gas-Implementierung: Eine Umstellung der öffentlichen Gasversorgung (der bisher auf Erdgas optimierten Gasnetze) oder ein Neubau von Ver-teilnetzen (für z.B. Biomethan oder Wasserstoff). Darüber hinaus sind Zumischungen von erneuerbaren Gasen in den Grenzen des DVGW-Regelwerks nahezu in ganz Deutschland möglich – das liegt allerdings nicht im Fokus dieses Deliverables.

Die kurz-, mittel- und langfristige Entwicklung wird durch die zeitliche Auflösung mittels Stützjahre 2030, 2040 und 2050 abgebildet. Die Basis bilden öffentlich verfügbare Daten sowie vorliegenden Projektergebnissen des DVGW-Projekts Roadmap Gas 2050.

1 Einleitung und Zielstellung

2 Methodik

2.1 Generelle Methodik

2.2 Multikriterielle Entscheidungsanalyse (MCDA)

2.2.1 Generelles Vorgehen MCDA

2.2.2 Überblick MCDA-Methoden

2.2.3 Gesamte Methode: Nutzwertanalyse

2.3 Eingangsdaten der Kriterien

2.3.1 Wasserstoffnachfrage: Industrie und Verkehr

2.3.2 Gasanschlusskapazität Gaskraftwerke

2.3.3 Gasnachfrage: Haushalte und GHD

2.3.4 Wasserstoffnetz (Öffentliche Gasversorgung)

2.3.5 Wasserstoffnetz (Industrie)

2.3.6 Power-to-Gas-Anlagen (Kommerziell)

2.3.7 Power-to-Gas-Anlagen (Forschung)

2.3.8 Wasserstoffeinspeisepotenzial aus Power-to-Gas-Anlagen

2.3.9 Industrielle Wasserstoffquellen

2.3.10 Kohlenstoffdioxidquellen (Biogen)

2.3.11 Kohlenstoffdioxidquellen (Fossil)

2.3.12 Gasnachfrage

2.3.13 Biogasnutzung: Biomethaneinspeisung

2.3.14 Biogasnutzung: Vor-Ort-Verstromung

2.3.15 Biogasnutzung: Ungenutztes Potenzial

2.3.16 SNG-Einspeisung

2.4 Gesamte Methodik

2.4.1 EE-Wasserstoff

2.4.2 EE-Methan

2.4.3 Biomethan

2.4.4 SNG (Methan aus vergaster, ligninreicher Biomasse)

3 Ergebnisse

3.1 Regionen für EE-Wasserstoff

3.2 Regionen für EE-Methan

3.3 Regionen für Biomethan

3.4 Regionen für SNG (Methan aus vergaster, ligninreicher Biomasse)

3.5 Gesamtergebnis: Regionen für EE-Gase

3.6 Implementierung EE-Gase

4 Schlussfolgerungen und Ausblick

5 Abbildungsverzeichnis

6 Tabellenverzeichnis

7 Glossar

8 Abkürzungsverzeichnis

9 Literaturverzeichnis

Anhang

1: Datenabgleich DVGW-Leitplankenszenario EE-Gas+H2

2: Überblick Regionen für EE-Wasserstoff

3: Überblick Regionen für EE-Methan

4: Überblick Regionen für Biomethan

5: Überblick Regionen für SNG

6: Überblick Regionen für EE-Gase 2030

7: Überblick Regionen für EE-Gase 2040

8: Überblick Regionen für EE-Gase 2050