Die Fernleitungsnetzbetreiber (FNB) zeigen mit dem Wasserstoffnetz für ein klimaneutrales Deutschland (kurz: H2-Netz 2050), dass sie ein solches Netz zu moderaten Investitionskosten volkswirtschaftlich effizient und verlässlich errichten können. Das H2-Netz 2050 haben die FNB aus dem im Januar 2020 veröffentlichten „Visionären Wasserstoffnetz“ weiterentwickelt. In dieses erste Zukunftsbild waren viele Überlegungen eingeflossen, jedoch ohne Netzsimulation für den zukünftigen Wasserstoff-Transportbedarf. Dem jetzt vorgelegten H2-Netz 2050 dagegen liegt eine detaillierte Netzplanung zu Grunde. Das H2-Netz 2050 ist etwa 13.300 km lang, von denen rund 11.000 Leitungskilometer auf umgestellten Gasleitungen basieren. Die Investitionskosten bis zum Jahr 2050 belaufen sich auf etwa 18 Mrd. Euro.
Die Fernleitungsnetzbetreiber (FNB) zeigen mit dem Wasserstoffnetz 2030 (kurz: H2-Netz 2030) Lösungen auf, wie zeitnah Transportbedarfe bei einer dynamischen Entwicklung des Wasserstoffmarktes überregional erfüllt werden können. Das H2-Netz 2030 ist etwa 5.100 km lang, von denen rund 3.700 Leitungskilometer auf umgestellten Gasleitungen basieren. Die Investitionskosten bis zum Jahr 2030 belaufen sich auf etwa 6 Mrd. Euro.
Rolle des Gas-Fernleitungsnetzes in der Energiewende
Der Bau der Verdichterstation in Ochtrup, Nordrhein-Westfalen, begann 2010. Die Station bildet das Ende einer Leitung, die Gas aus Norwegen von Emden bis ins Ruhrgebiet transportiert. Der Druck in den Leitungen nimmt über lange Strecken ab und wird in Ochtrup wieder auf das erforderliche Niveau gebracht, um ins deutsche Gasnetz eingespeist werden zu können. Eine Erweiterung der Station durch einen zusätzlichen Verdichter wurde 2018 abgeschlossen.
Das Bild zeigt eine Absperrvorrichtung, einen sogenannten Schieber. Dieser steht am „Eingang“ der Verdichterstation und prüft, wie viel Gas in die Station fließt. Das Erdgas aus Norwegen wird in der Anlage auf einen höheren Druck verdichtet und dann weiter in Richtung der Verbrauchszentren geleitet.
Das Zusammenfügen der großen Fernleitungsrohre erfordert trotz schweren Geräts zum heben und transportieren auch immer Handarbeit.
Die Verdichterstation Olbernhau liegt am Rande des Erzgebirges, im Tal der Flöha. Mit drei Gasturbinen sorgt die Station bereits seit 1992 für den richtigen Druck in der 314 Kilometer langen STEGAL (Sachsen-Thüringen-Erdgas-Leitung), damit Erdgas aus Russland über Tschechien und die Slowakei nach Mitteldeutschland gelangt.
Die EUGAL soll von Lubmin bei Greifswald an der Ostsee in Mecklenburg-Vorpommern in südlicher Richtung bis nach Deutschneudorf in Sachsen und weiter nach Tschechien verlaufen. Sie hat eine Gesamtlänge von rund 480 Kilometern und soll in weiten Teilen parallel zur Ostsee-Pipeline-Anbindungsleitung (OPAL) verlegt werden. Damit verläuft sie durch drei Bundesländer. Das unebene Gelände im Erzgebirge machte den Einsatz spezieller Technik beim Verlegen der Rohrleitungen notwendig.
Die Nordschwarzwaldleitung der terranets bw führt auf knapp 70 km von Au am Rhein über Ettlingen und Pforzheim nach Leonberg. Der erste 15 Kilometer lange Abschnitt von Au am Rhein nach Ettlingen wurde 2014 errichtet. Der zweite, 54 Kilometer lange Abschnitt zwischen Ettlingen und Leonberg, wurde 2015/16 fertig gestellt. Die feierliche Inbetriebnahme erfolgte am 22.01.2016.
Durch die Nordschwarzwaldleitung erhält die terranets bw einen weiteren Anschluss an die Trans-Europa-Naturgas-Pipeline (TENP). Die TENP, die Erdgas von den Niederlanden bis in die Schweiz und nach Italien transportiert, ist eine der größten und wichtigsten Leitungen für die sichere Erdgasversorgung in Europa.
Trotz Rohrleitungen mit großem Umfang und dem Einsatz schweren Geräts, ist beim Bau einer Erdgasleitung auch noch echte Handarbeit gefragt – hier beim Bau der Nordschwarzwaldleitung der terranets bw.
Die Nordschwarzwaldleitung der terranets bw führt auf knapp 70 km von Au am Rhein über Ettlingen und Pforzheim nach Leonberg. Der erste 15 Kilometer lange Abschnitt von Au am Rhein nach Ettlingen wurde 2014 errichtet. Der zweite, 54 Kilometer lange Abschnitt zwischen Ettlingen und Leonberg, wurde 2015/16 fertig gestellt. Die feierliche Inbetriebnahme erfolgte am 22.01.2016.
Durch die Nordschwarzwaldleitung erhält die terranets bw einen weiteren Anschluss an die Trans-Europa-Naturgas-Pipeline (TENP). Die TENP, die Erdgas von den Niederlanden bis in die Schweiz und nach Italien transportiert, ist eine der größten und wichtigsten Leitungen für die sichere Erdgasversorgung in Europa.
Eine Dispatching-Zentrale bildet das Herz eines jeden Leitungsnetzes: Hier wird das gesamte (Fern-) Leitungsnetz überwacht und gesteuert und das 24 Stunden täglich und 365 Tage im Jahr. Die dafür notwendigen Daten erhält die Zentrale über Lichtwellenleiter, die entlang der Erdgasleitungen installiert sind und so Signale geben, wo es zu Auffälligkeiten oder Störungen kommt.
Da Gasleitungen unterirdisch verlaufen und nach ihrem Bau der Bereich wieder renaturiert werden kann, wird der Verlauf der Leitung durch diese gelben Schilder gekennzeichnet.
Um den Veränderungen des Marktes zu begegnen, hat die Ontras eine mobile Verdichterstation entwerfen lassen. Diese besteht aus zwei Trailern, um genug Platz für alle erforderlichen Montage-, Wartungs-, Kabel-, Flucht- und Rettungswege zu bieten. Außerdem ist sie für alle Einsatzfälle im Ontras-Gasnetz ausgestattet.
Die mobile Verdichteranlage erreicht bei allen unterschiedlichen und spezifizierten Druckverhältnissen eine Gasfördermenge von mindestens 800 Nm³/h. Die Station ist, bei einer Länge von 9 Metern und 40 t Maximalgewicht, regulär für den Straßenverkehr zugelassen.
Der von 1998 bis 2001 neugebaute und erweitere Netzknotenpunkt Bobbau liegt im Netz der ONTRAS Gastransport GmbH, einer Tochtergesellschaft der Verbundnetz Gas AG. Dort laufen sechs Ferngasleitungen zusammen, die nach Bedarf geschaltet werden können. Die Verdichterstation hält das zu transportierende Gas auf 55 bar und sorgt so für die Stabilisierung des Druckniveaus im ONTRAS-Leitungssystem.
Der Automationsgrad der Anlage ermöglicht neben der Vor-Ort-Steuerung auch eine Fernüberwachung und Fernbedienung vom Regelzentrum Leipzig.
Die Erdgasfernleitung MONACO von Burghausen nach Finsing ist als Bestandteil des Netzentwicklungsplan Gas ein aktiver Beitrag zum Erhalt der Versorgungssicherheit für Bayern und den süddeutschen Raum sowie zur Deckung des steigenden Gastransportkapazitätsbedarfs in Deutschland und Europa durch Verbindung nationaler und internationaler Leitungssysteme. Die Inbetriebnahme erfolgte 2018.
Neben der Bereitstellung von Wärme, spielen Erdgas und seine grünen Substitute auch im Sektor Verkehr eine zunehmend größere Rolle. Über das bestehende Netz gelangt das Gas direkt zu den Tankstellen und steht dort auch dem Autoverkehr zur Verfügung. Dort lässt sich CNG (Compressed Natural Gas bzw. komprimiertes natürliches Gas) wie die herkömmlichen Rohstoffe Diesel oder Benzin einfach tanken.
Rohre, aus denen später mal eine Gasleitung gebaut wird, werden per Zug an ihren Bestimmungsort gebracht.
Die Verdichterstation in Dornstadt-Scharenstetten ist ein wichtiger Transportknotenpunkt im Netz der terranets bw. Vor 30 Jahren in Betrieb genommen, wurde die Anlage im Frühjahr 2017 um eine vierte Verdichtereinheit erweitert und die Leistungsfähigkeit der Station damit um etwa 30 Prozent erhöht. Mit der nächsten Ausbaustufe soll die Leistungsfähigkeit der Verdichterstation um weitere 20 Prozent erhöht werden. Dazu wird eine der bestehenden Verdichtereinheiten 2020/2021 durch eine moderne, leistungsstärkere Antriebsmaschine ausgetauscht.
Die Verdichterstation in Blankenloch, nahe Karlsruhe, steht an einem wichtigen Knotenpunkt. Sie sorgt dafür, dass in den Leitungen Rheintal-Nord-Leitung 1, Rheintal-Nord-Leitung 3, Rheintal-Nord-Leitung 4, Rheintal-Süd-Leitung 1 sowie der Schwaben-Leitung der richtige Druck für den Gastransport herrscht. Die Kompression des Gases erfolgt mithilfe eines elektrobetriebenen Gasverdichters und dreier gasbetriebener Gasverdichter.
Die Verdichterstation in Blankenloch, nahe Karlsruhe, steht an einem wichtigen Knotenpunkt. Sie sorgt dafür, dass in den Leitungen Rheintal-Nord-Leitung 1, Rheintal-Nord-Leitung 3, Rheintal-Nord-Leitung 4, Rheintal-Süd-Leitung 1 sowie der Schwaben-Leitung der richtige Druck für den Gastransport herrscht. Die Kompression des Gases erfolgt mithilfe eines elektrobetriebenen Gasverdichters und dreier gasbetriebener Gasverdichter.
Das Foto zeigt die Messungen des elektrobetriebenen Gasverdichters.
In Münster hat die Dispatching-Zentrale der Nowega GmbH ihren Sitz. Von dort aus werden das rund 800 Kilometer lange Leitungsnetz sowie die angeschlossenen Erdgasspeicher mithilfe moderner Kommunikations- und Informationstechnik überwacht. Über entlang der Gasleitungen installierte Lichtwellenleiter- und Kupferkabel werden die dazu notwendigen Daten nach Münster übertragen. Das Prozessleitsystem, eine spezielle Software, visualisiert die Messwerte und Systemmeldungen und ermöglicht die elektronische Steuerung per Computer.
Die sogenannten Seitenbaumraupen senken die Rohrleitung in den dafür ausgeschachteten Graben ab. Dafür hält jede Seitenbaumraupe eine Schlinge, in der das Rohr liegt. Nach der Verlegung im Graben werden die Schlingen wieder entfernt. Bei Unterquerungen von Straßen oder Flüssen werden auch grabenlose Verfahren wie das Microtunneling oder Direct Pipe angewandt. Erdgasleitungen werden überwiegend unterirdisch verlegt, sodass nach dem Leitungsbau die Natur fast vollständig wieder renaturiert werden kann.
Beim Bau von Erdgasleitungen müssen auch Flüsse unterquert werden – in diesem Fall die Elbe für den Bau der EUGAL (Europäische Gasanbindungsleitung). Leitungen, die unter Wasser verlaufen, werden Düker genannt. Der Elbedüker ist 230 Meter lang und wurde im Dezember 2018 verlegt.
Um den Transport über lange Strecken zu gewährleisten, wird Erdgas auf bis zu 100 bar verdichtet. Auf dem Weg zum Verbraucher wird der Druck dann wieder auf einige Millibar Überdruck reduziert. Diese Druckreduzierung bedarf einer sogenannten Gasdruckregel- und Messanlage. Diese misst und regelt die Gasmengenströme und dient zur Absicherung der unterschiedlichen Betriebsdrücke in den angrenzenden Leitungen.
Mit Inkrafttreten des neuen Netzkodex Kapazitätszuweisung (NC CAM) führen die deutschen Fernleitungsnetzbetreiber ein Verfahren durch, um den Bedarf an neu zu schaffenden Kapazitäten zu ermitteln.
Der so genannte Incremental-Capacity-Prozess lässt sich vereinfacht in fünf Phasen gliedern.
Die Gesamtheit des Netzentwicklungsplans besteht aus drei Dokumenten – dem Szenariorahmen, dem eigentlichen Netzentwicklungsplan sowie dem Umsetzungsbericht. Alle diese Dokumenten entstehen in einem regelmäßigen Rhythmus von zwei Jahren. Dabei erfolgt die Erstellung der Dokumente Szenariorahmen und Netzentwicklungsplan in einem mehrstufigen Prozess unter Einbeziehung verschiedener Akteure.
weitere Informationen zu den Dokumenten
weitere Informationen zum Verfahren
Grüner Wasserstoff ist ein erneuerbares Gas und wird mittels Elektrolyse in so genannten Power-to-Gas-Anlagen hergestellt. Dazu wird Wasser mit elektrischer Energie in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Stammt die elektrische Energie weit überwiegend aus erneuerbaren Energien, wird der Wasserstoff als grün bezeichnet.
Der von 1998 bis 2001 neugebaute und erweitere Netzknotenpunkt Bobbau liegt im Netz der Ontras, einer Tochtergesellschaft der VNG (Verbundnetz Gas AG). Dort laufen sechs Ferngasleitungen zusammen, die nach Bedarf geschaltet werden können. Die Verdichterstation hält das zu transportierende Gas auf 55 bar und sorgt so für die Stabilisierung des Druckniveaus im VNG-Leitungssystem.
Der Automationsgrad der Anlage ermöglicht neben der Vor-Ort-Steuerung auch eine Fernüberwachung und Fernbedienung vom Regelzentrum Leipzig.
Die deutschen Fernleitungsnetzbetreiber (FNB) haben Anfang 2020 erstmalig eine Vision für eine erste deutschlandweite Wasserstoffinfrastruktur in Form einer Netzkarte vorgestellt. Hierin sind Leitungen mit einer Gesamtlänge von etwa 5.900 km aufgeführt. Dieses visionäre Leitungssystem basiert zu über 90 Prozent auf dem bereits bestehenden Erdgasnetz und wird kontinuierlich weiterentwickelt. Ein Großteil der zukünftigen Verbrauchsschwerpunkte von Wasserstoff in den Sektoren Industrie, Mobilität und Wärme sowie zahlreiche Untertagespeicher können über das Leitungssystem mit den Aufkommensschwerpunkten verbunden werden.
