Eine Grüngasquote klingt pragmatisch: Man speist Wasserstoff oder Biomethan einfach in das ohnehin vorhandene Erdgasnetz ein und spart sich den Aufbau einer teuren neuen Infrastruktur. Eine Grüngasquote steht daher auch als ein Beispiel für ein marktgerechtes Instrument, um Leitmärkte für klimafreundliche Produkte zu schaffen, im Koalitionsvertrag. In der nun wieder aufkommenden Diskussion wird die Beimischung oft als „pragmatisch“ bezeichnet, doch sie hat technische und physikalische Grenzen. Diese hat der Nationale Wasserstoffrat NWR nun in einem aktuellen Grundlagenpapier umrissen.
Prozentangaben bei Wasserstoff-Beimischung führen in die Irre
Die erste physikalische Crux liegt in den Prozentangaben für die Beimischung, da Wasserstoff bezogen auf das Volumen einen deutlich geringeren Brennwert hat als Erdgas.
Ein Anteil von 10 Volumenprozent entspricht lediglich 3 Prozent des Energiegehalts. Unter der Annahme, dass ausschließlich treibhausgasarmer oder erneuerbarer Wasserstoff eingesetzt wird, ergebe sich daraus eine regulatorisch anrechenbare Emissionsminderung von lediglich etwa 2 Prozent. Selbst bei 20 beziehungsweise 30 Volumenprozent Wasserstoff beziffert der Rat die Emissionsminderung auf rund 4 beziehungsweise 7 Prozent.
Kaum Spielraum in der Fernleitung, Verteilnetz muss lokal betrachtet werden
Im Fernleitungsnetz sieht der NWR geringe Spielräume für eine Wasserstoffbeimischung. Das liege vor allem an unterschiedlichen nationalen Gasqualitätsanforderungen sowie den Anforderungen industrieller Verbraucher an eine konstante Gasqualität. Viele Industrien nutzen das Erdgas nicht nur zur Energiegewinnung, sondern auch stofflich. Fremde Moleküle wie Wasserstoff können sie daher gar nicht vertragen. In der Praxis liege der zulässige Wasserstoffanteil deshalb häufig bei höchstens etwa 2 Volumenprozent, manchmal auch bei harten 0 Prozent.
Für Verteilnetze sieht die Lage differenzierter aus. Je nach angeschlossenen Verbrauchern kann hier der Beimischungsanteil auch höher sein. Auch Netzstruktur und Haftungsfragen spielen dabei eine Rolle. Vor einer breiteren Einführung seien daher erhebliche regulatorische Anpassungen und eine bessere Datengrundlage erforderlich.
Klare Regeln müssten noch beschlossen werden
Regulatorik und Datengrundlagen sind meist langwierige und zähe Angelegenheiten – womit die Beimischung weniger pragmatisch sein könnte, als manche hoffen. Der NWR nennt zwei wesentliche Blöcke, die zu regeln sind. Das eine sind die Dinge, die sich um Klimaschutznachweise drehen: die Zertifizierung von Wasserstoff, Bilanzierungsverfahren und Regelungen im europäischen Emissionshandel. Zum anderen Block gehören technische Standards für Gasqualität und Netzbetrieb.
Der NWR plädiert dafür, technische Regelwerke so weiterzuentwickeln, dass Wasserstoffbeimischung dort ermöglicht wird, wo sie sinnvoll ist. Diese Anpassungen bezeichnet das Gremium überwiegend als „No-regret-Maßnahme“.
Sonderfall: Erst mischen, dann trennen
Eine mögliche Nischenanwendung sind laut NWR sogenannte De-Blending-Technologien. Dabei würde Wasserstoff gemeinsam mit Erdgas über bestehende Importpipelines transportiert und an geeigneten Übergabepunkten wieder aus dem Gasstrom abgetrennt.
Ein gezielter Einsatz solcher Anlagen könne den Markthochlauf in einer frühen Phase unterstützen, auch wenn der NWR einen flächendeckenden Einsatz aufgrund des zusätzlichen technischen Aufwands und sinkender Effizienz bei niedrigen Wasserstoffkonzentrationen nicht für wirtschaftlich hält.
Ist so viel Aufwand für eine Übergangslösung wirklich pragmatisch?
Das Fazit des NWR: Beimischung kann den Wasserstoffhochlauf in einzelnen Anwendungen unterstützen und kurzfristig Zeit- oder Kostenvorteile bringen. Mittel- und langfristig seien jedoch eigenständige Wasserstoffnetze, Speicher und weitere Infrastruktur unverzichtbar.
Regelungen zur Wasserstoffbeimischung müssten deshalb so ausgestaltet werden, dass sie den Aufbau dieser Infrastruktur nicht behindern und zugleich den späteren Ausstieg aus der Beimischung bereits mitdenken.
Ob so viel Regulierungsaufwand für eine Übergangslösung noch als Pragmatismus gelten kann, ist fraglich.