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Iestyn Hartbrich, 1996 in:

VDI nachrichten, page 21 - 21

VDI nachrichten, Volume 75 (2021), Issue 04, ISSN: 0042-1758, ISSN online: 0042-1758, https://doi.org/10.51202/0042-1758-2021-04-21

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VDI Verlag, Düsseldorf
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29. Januar 2021 · Nr. 4 FOKUS: WASSERSTOFF 21 Erdgaspipeline im Bau: Das Baltic Pipe Project bindet Polen über Dänemark an norwegische Gasfelder an. Ob diese Röhren im Rahmen einer europäischen Wasserstoffwirtschaft genutzt werden könnten, muss geprüft werden. Baustelle 4: Eine Importinfrastruktur gibt es noch nicht. Es gibt eine etablierte Erdgasinfrastruktur – auch für den Import. Die beruht weitgehend auf Pipelines. Hinzu kommt als globale Verteilstruktur der Transport von Flüssigerdgas (LNG: Liquefied Natural Gas) in entsprechenden Kühltankschiffen. Genauso könnte eine Import infrastruktur für Wasserstoff aussehen, denn 80 % des Wasserstoffs sollen laut Wasserstoffstrategie der Bundesregierung importiert werden. Das Szenario: In sonnenreichen Staaten – Australien, Niger, Saudi-Arabien, Portugal – wird in Gigawatt-Solarparks Ökostrom generiert. Mit diesem wird vor Ort mit Elektrolyseuren Wasserstoff erzeugt, der via Pipeline oder Schiff exportiert wird. Die Umstellung des Erdgassystems läuft auf einen zeitweise parallelen Betrieb zweier Infrastrukturen hinaus. Prinzipiell ließen sich Pipelines (nach Prüfung, s. o.) auch für Wasserstoff nutzen. Bei einem LNG- Tanker wird das schon schwieriger. LNG wird bei -164 °C bis -161 °C transportiert, Wasserstoff verdampft bei -253 °C. 2019 lief in Japan bei Kawasaki Heavy Industries der erste Wasserstofftanker vom Stapel. Fakt ist: Die nötige Infrastruktur für den Transport riesiger Mengen Wasserstoff nach Deutschland gibt es Stand heute nicht. Aber als Uniper im November letzten Jahres die Pläne für ein großes LNG-Terminal in Wilhelmshaven aufgab, war eines der Ersatzszenarien an gleicher Stelle ein Wasserstoffterminal. Es kommt also etwas in Bewegung. Baustelle 5: Es fehlt an Regeln für die Wasserstoffwirtschaft. Die heutige Erdgasinfrastruktur ist von ausgereiften Regelwerken und Normen flankiert. Ein Äquivalent für Wasserstoff entwickelt sich nicht über Nacht. Dass der DVGW die Herausforderung einer Wasserstoffwirtschaft dennoch gelassen angeht, hat zwei Gründe. Erstens sind selbst tief greifende Wechsel in der Gaszusammensetzung nicht neu für das Gasfach (s. Baustelle 2). Zweitens ist Wasserstoff im deutschen Gasnetz bereits in Grundzügen mitgedacht worden. Laut DVGW-Regelwerk ist ein Wasserstoffgehalt von 10 Vol.-% im Erdgas zulässig. Die große Frage ist, wann dieser Wert überschritten wird. Laut Dennis Klein vom DIN- Normenausschuss Gastechnik schafft der DVGW aktuell „die Grundlagen für Wasserstoffbeimischung bis 20 Vol.-% und reinen Wasserstoff für eine Versorgung durch das Erdgasnetz“. Um den Prozess zu beschleunigen, hat der DVGW ein 15-Mio.- €-Projekt aufgesetzt. „Wir gehen davon aus, dass wir in ungefähr drei bis vier Jahren unser Regelwerk von rund 1000 Arbeitsblättern angepasst haben werden“, sagt Vorstandschef Linke. In einem zweiten Schritt soll ein Regelwerk für Gasgemische mit bis zu 30 % und mit genau 100 % Wasserstoffanteil entstehen. Nach Angaben des DIN-Experten Dennis Klein schreitet auch auf EU- Ebene die Normung voran: „Derzeit erarbeiten EU-Kommission, CEN und Cenelec (Normungskomitees der EU, d. Red.) einen EC-Normungsauftrag für alle Nutzungswege von Wasserstoff, um baldmöglichst ein kohärentes Normenwerk verfügbar zu machen. Auch Methanisierung soll abgedeckt werden.“ Die europäischen Normen EN 13445 und EN 13480 für (chemische) Apparate und Druckbehälter sind laut Frank Wohnsland vom DIN-Normenausschuss Chemischer Apparatebau ohnehin weitgehend unabhängig von darin verwendeten Medien formuliert. Dadurch sei zwar der Betrieb mit Wasserstoff normativ bereits abgedeckt. „Aber die gegebenenfalls erforderlichen – zusätzlichen – für das Fluid spezifischen Lösungen sind nicht oder nur selten im Detail spezifiziert“, sagt Wohnsland. „Es wäre sehr ratsam, für das spezielle Medium Wasserstoff normative Lösungen und Anforderungen in den genannten Normen in größerer Detailtiefe mitaufzunehmen.“ Bei der wasserstoffspezifischen Normung könne man, so Wohnsland, von bereits bekannten Anwendungsfällen ausgehen. Um Zeit zu sparen, sei es deshalb sinnvoll, Werkstoffe und Verfahren aus etablierten Prozessen heranzuziehen und zu evaluieren, ob vor dem Normungsprozess noch wissenschaftliche Untersuchungen erforderlich seien. Die eigentliche Normung dauert typischerweise zwischen zweieinhalb und drei Jahren. Das lässt sich aber laut Wohnsland verkürzen, wenn man den Weg einer Technischen Spezifikation nehmen würde, die erst später zu einer richtigen Norm wird. „Im konkreten Fall des Wasserstoffs, bei dem es sich ja in vielen Fällen um eine Erweiterung oder Detaillierung bereits bestehender etablierter Konstruktionsnormen handeln würde, könnte dies ein vielversprechender Ansatz sein.“ Ein letzter kniffliger Punkt im Zusammenhang mit der Wasserstoff infrastruktur ist die Metrologie. Aktuell sind zum Beispiel Gaszähler nicht für 20 % Wasserstoff ausgelegt, ebenso wie die Prozesschromatografen, mit denen man die Zusammensetzung des Gases ermittelt. „Sie können Wasserstoff nicht detektieren. Hier hat der DVGW in seinem Innovationsprogramm neue Geräte entwickelt, die auch Wasserstoff ermitteln können. Diese Lücke kann also geschlossen werden“, sagt DVGW-Chef Linke . Doch damit sind die Probleme nicht gelöst. Beispiel Elektrolyseur. Stand heute gibt es keine einheitliche Definition des Wirkungsgrads, das heißt: Es gibt keinen Rückbezug auf nationale Normale. „Man kann davon ausgehen, dass es jeder richtig macht, aber jeder macht es anders“, sagt Michael Beyer von der PTB. Ihm graut vor Fehlinvestitionen, weil man sich beim Messwesen nicht früh genug geeinigt hat: „Wir brauchen nationale Normale, weil milliardenschwere Investitionen und folgenschwere Technologie entscheidungen daran hängen“, mahnt Beyer. Wasserstoffpionier „Wasserstoff auf japanisch“ vom 19. Juli 1996. Der Textauszug beweist: So richtig viel ist nicht passiert in der Wasserstoffwirtschaft. „Die Industriegesellschaft ist abhängig von fossilen Brennstoffen wie Erdöl, Kohle oder Erdgas. Das weiß auch Kenzo Fukuda. Doch anders als die meisten Energieexperten hat der Japaner beschlossen, etwas dagegen zu tun. „Deshalb“, so Fukuda auf der Welt-Wasserstoff-Konferenz Ende Juni in Stuttgart, „wollen wir Energiesysteme entwickeln, die erneuerbare Energien nutzen, Luft und Wassers nicht verunreinigen und möglichst wenig Kohlendioxid freisetzen.“ [...] Zu den Forschungszielen gehören leistungsfähige Elektrolyseure zur Wasserstoffherstellung. Die Elektroden sollen bereits 1998 eine Fläche von 2500 cm2 erreichen.“ n www.vdi-nachrichten.com/100-jahre Foto: Panth erMe dia / mpav lov AUS DER HISTO RIE 1996 Foto: imago images/Ritzau Scanpix/Mads Claus Rasmussen

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