Energiewende und Gastransport – gute Partner

Wenn es um die Energiewende geht, bieten die Gasinfrastruktur mit Erdgas und regenerativ erzeugten Gasen große Potenziale.

Die Potenziale von Gas und den deutschen Fernleitungsnetzen sind enorm, wurden aber im Rahmen der Energiewende bisher wenig beachtet. Ein eng vernetztes System von leistungsfähigen Transportleitungen und Speicheranlagen bietet für den Umbau unserer Energielandschaft große Chancen. Schon jetzt ist die deutsche Gasinfrastruktur das Rückgrat des Energiemix, transportiert sie doch energetisch jährlich etwa doppelt soviel Energie wie das deutsche Stromnetz. Damit ist sie ein Garant für den Erfolg der Energiewende.

Eine Zahl, die es in sich hat: Über 500.000 Kilometer Leitungen umfasst das deutsche Gasfernleitungs- und -verteilnetz. Es transportiert Gas in und durch ganz Deutschland und verbindet Verbraucher mit Importpunkten, Gasförder- und Speicherstätten. Darüber hinaus ermöglicht es nicht nur den Transport von fossilem Erdgas, sondern auch von Erneuerbaren Energien in Form regenerativer, CO2-neutraler Gase wie z.B. Biomethan. Mit ihrem Beitrag für eine sichere, zuverlässige und CO2-mindernde Energieversorgung besitzen die unterirdisch verlegten Gasnetze im Vergleich zu oberirdisch verlaufenden Stromtrassen in der Gesellschaft ein hohes Maß an Akzeptanz.

Zuverlässiger und günstiger Energietransport

Rund 14 Millionen Haushalte werden in Deutschland mit Gas versorgt, hinzu kommen Industrie und Gewerbe sowie der Verkehrssektor mit fast 1.000 Erdgastankstellen in Deutschland. Das große Plus des Gastransports: Er ist deutlich günstiger als der Transport von elektrischer Energie. Während Haushaltskunden mit ihrer Gasrechnung im Jahr 2015 Netzentgelte in durchschnittlicher Höhe von nur rund 1,48 Cent/kWh bezahlten, schlug beim Strom der Transport mit satten 6,51 Cent/kWh zu Buche.

Option für das Energiesystem

Die Umwandlung regenerativ erzeugten Stroms in speicherfähiges Gas, der Fachbegriff ist Power-to-Gas, kurz PtG, und dessen Einspeisung in das Fernleitungsnetz eröffnet wirtschaftliche und technologische Potenziale und ist ein anschauliches Beispiel, wie die Gasinfrastruktur als Teil eines ganzheitlich gedachten Systems auch in Zukunft für saubere, preiswerte und sichere Energie sorgen kann. Power-to-Gas ist aus Sicht der FNB Gas und auch vieler Marktteilnehmer eine vielversprechende Option – die zudem den Vorteil hat, auf eine vorhandene Infrastruktur, die Erdgasnetze und -speicher aufzusetzen. Diese können durch PtG große Mengen an überschüssiger Energie aus den Stromnetzen aufnehmen. Damit diese schon seit über 100 Jahren bekannte, derzeit aber noch nicht serienmäßig und im großen Maßstab entwickelte Technologie diesen Beitrag leisten kann, sind allerdings noch mehrere Schritte notwendig.

Potenziale und Perspektiven interdisziplinär eröffnen

PtG nutzt überschüssigen Regenerativstrom, um aus Wasser mittels Elektrolyse Sauerstoff und Wasserstoff zu erzeugen. Der Wasserstoff lässt sich direkt ins Gasnetz einspeisen und dem vorhandenen Erdgas bis zu einem bestimmten Prozentanteil zumischen. Unter Zusatz von CO2 wird daraus synthetisches Methan ‑ Hauptbestandteil von Erdgas. Dieses Methan lässt sich wie Erdgas ins Gasnetz einspeisen, nutzen und langfristig speichern. Kleinere Pilotanlagen zur Wasserstoffeinspeisung befinden sich bereits in Betrieb. Die Fernleitungsnetzbetreiber arbeiten in den Verbänden und Gremien daran mit, Lösungen für eine optimale Nutzung von Wasserstoff im Gasnetz zu finden, entweder als begrenzte Zumischung zum Erdgas oder auch als vollständigen Ersatz für den fossilen Energieträger.

Um optimale Rahmenbedingungen für künftige Power-to-Gas-Lösungen zu schaffen, wie und an welchen Stellen Einspeisungen von umgewandelter elektrischer Energie zu erwarten sind und wohin diese Mengen zu transportieren wären, wurde von den Fernleitungsnetzbetreibern im Rahmen des Netzentwicklungsplans Gas 2014 vorgeschlagen, einen umfassenden Power-to-Gas-Potenzial-Atlas zu erstellen. Stellvertretend für die Vielzahl von laufenden technischen und energiesystemanalytischen Projekten sei auf den Power-to-Gas-Potenzialatlas verwiesen, der in einer Aktionspartnerschaft unter der Ägide der Deutschen Energie Agentur (dena) zustande gekommen ist. In dieser Aktionspartnerschaft haben Vertreter aller Branchen, von der Stromwirtschaft, über Anlagenhersteller bis zu den Fernleitungsnetzbetreibern Gas methodisch Power-to-Gas-Potenziale ermittelt und bewertet, um hieraus zukünftige Handlungsempfehlungen für Wirtschaft, Forschung und Politik ableiten zu können [dena 2016a; dena 2016b]. So zeigt der Potenzialatlas, „… welche Marktentwicklungen kurz- und mittelfristig bei Power-to-Gas möglich sind. Er identifiziert Clusterregionen, für die in den kommenden Jahren eine dynamische Entwicklung bei Power to Gas erwartet wird“. Damit werden nicht nur energie-, sondern auch gesamtwirtschaftlich neue Perspektiven eröffnet.

Mit Biogas alles im grünen Bereich

„Biogas bietet große Vorteile, wenn es in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist wird: Da es mit fossilem Erdgas kompatibel ist, kann es mittels der vorhandenen Leitungen und Speicher unabhängig vom Produktionsort und -zeitpunkt genutzt werden“, urteilt etwa die Bundesnetzagentur.

Zudem hat die nahezu klimaneutrale Produktion von Biomethan vorteilhafte Nebeneffekte für die Abfallwirtschaft; statt teurer Entsorgung von organischen Abfällen wie Gülle erfolgt eine Umwandlung in speicherbare Energie, die bedarfsgerecht produziert und flexibel eingesetzt werden kann – unabhängig von Sonne und Wind. So kann Biomethan – wenn es zur Stromerzeugung genutzt wird – als erneuerbarer Energieträger dazu beitragen, Erzeugungsschwankungen von Wind- und Photovoltaik-Anlagen abzufangen.

Und der grüne Ursprung von Biomethan schlägt sich auch positiv in der Ökobilanz von Kraftstoffen an der Zapfsäule nieder. Im Vergleich zu Fahrzeugen mit Benzinmotoren lassen sich die Treibhausgasemissionen eines Erdgasfahrzeugs (Compressed Natural Gas = CNG) bei 100 Prozent Biomethan auf fast Null Prozent senken. Etwa ein Viertel aller CNG-Tankstellen bieten schon heute Erdgas mit Biomethanzusatz in verschieden hoher Beimischung bis zu 100 Prozent Biomethan an. Die Erdgasinfrastruktur sorgt dafür, dass dieser ideale Kraftstoff flächendeckend zur Verfügung gestellt werden kann.