Nicht nur auf Strom & Wärmepumpen setzen

Von Horst Zech

Lingen/Oldenburg.

Der Staat hat die Aufgabe geeignete Rahmenbedingungen zu schaffen, um eine Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Sollten allerdings die Unternehmen der Gasversorgung die Versorgung nicht sicherstellen können, dann greift der Staat ein. Bei Beginn des russischen Angriffskrieges gegen die Ukraine hat Deutschland vor allem Erdgas mit einem Anteil von bis zu 55% aus Russland importiert. Durch erhöhte Erdgaslieferungen aus Norwegen und den Niederlanden sowie Flüssiggas Importen, konnte die Abhängigkeit sehr stark reduziert werden. Flüssigerdgas ist auf -161°C bis -164 °C abgekühlt. Dieses LNG (Liquid Natural Gas) hat nur ein Sechshundertstel des Volumens von gasförmigen Erdgas und ist in dieser Form gut zu transportieren. Der Ausbau von Flüssiggas-Terminals wird vorangetrieben. Das Gas wird dann von den Terminals in das Erdgasnetz eingespeist.

Bis zu einem Drittel des Gasbedarfs lässt sich mit den schwimmenden Gasterminals decken. Das fossile Flüssiggas soll aber nur eine kurzfristige Lösung sein, denn die aufgebaute Infrastruktur soll zukünftig für die Wasserstoff Anlandung genutzt werden.

Unter der Vorgabe die CO₂-Emmissionen zu reduzieren, kam es zu starken Preisanstiegen in der Energieversorgung. Dabei schoss vor allem der Preis für Erdgas, aber auch für Erdöl in die Höhe.

Die Sanktionen gegenüber Russland suggerierten eine Energieknappheit auch für andere Energieträger, die damit auch sehr teuer wurden. Die vorgesehene Umstellung unserer Energieversorgung auf Strom und, wo es irgendwie geht, auf andere Energieträger benötigt ein Speichermedium. Hier bietet sich Wasserstoff als Energieträger und Speichermedium geradezu an.

Wir können nicht nur auf Strom und Wärmepumpen setzen. Unsere Industrie kommt mit Strom allein nicht aus. Die Elektrofahrzeuge müssen geladen werden, doch unser Stromnetz reicht dafür nicht aus. Auch die geplanten Investitionen werden daran nichts ändern.

In Deutschland gibt es ein über 500.000 km langes Gasnetz, das man zumindest zum Teil für die Einspeisung von Wasserstoff nutzen kann. Schon jetzt wird mancherorts dem Erdgas in ausgesuchten Regionen in Verteilungsleitungen 10%, 20% und bis zu 30% Wasserstoff beigemischt.

Für die Herstellung von grünem Wasserstoff wird Wasser mit erneuerbarer Energie, z.B. durch Elektrolyse in Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle gespalten. Auch kann durch Vergasung und Vergärung von Biomasse reiner Wasserstoff und Sauerstoff hergestellt werden, ohne das Kohlendioxid entsteht. Blauer Wasserstoff wird hingegen aus Erdgas mit Kohlenstoffabscheidung gewonnen. Diese Art der Herstellung ist kostengünstiger und damit der schnellste Weg zu einer mengenmäßig großen Wasserstoffproduktion zu gelangen. Der Vorteil wäre ein schneller Aufbau von Infrastruktur und damit die Umstellung auf Wasserstoff für Industrie, Gewerbe und Haushalte. Die erzeugten Strommengen, die den aktuellen Bedarf übersteigen, können mit dem zu viel erzeugten Strom grünen Wasserstoff erzeugen. Dieser Wasserstoff kann ins Erdgasnetz oder auch Kavernen eingespeist werden und auch das Gasnetz kann als Speicher genutzt werden.

Aber sind die Rohrleitungen auch für Wasserstoff geeignet? Die Gasfernleitungen bestehen aus geschweißten Stahlrohren und werden mit einem höheren Druck gefahren. Die Gasverteilungsleitungen dagegen können aus Gusseisen, Stahl oder Kunststoff bestehen. Bei den Kunststoffleitungen handelt es sich meist um PVC- oder PE-Rohrwerkstoffe. Bei den PE-Werkstoffen wurden PE 80, PE 100. PE 100 RC und PA betrachtet (1). Verschiedene Versuche in den letzten Jahren haben gezeigt, dass eine weitgehende Nutzung des Erdgasnetzes möglich ist. Grundsätzlich können für den Transport von Wasserstoff über lange Strecken die gleichen Rohrleitungen genutzt werden, durch die heute Erdgas fließt. Im Detail muss noch die Wasserstofftauglichkeit von Armaturen, Flanschen und Dichtungen

überprüft bzw. erneuert werden. So kommen auch nicht alle Pipelines für eine Umrüstung in Frage, da Wasserstoff mit einem höheren Druck transportiert wird.

Einen weiteren Aspekt bringt die Bundesnetzagentur (2) ein. Sie sieht den Einsatz von Wasserstoff in der Erdgasstruktur wesentlich zurückhaltender. Eine Beimischung von Wasserstoff ins Gasnetz im großen Stil ist demnach unwahrscheinlich. Zum einen, weil bei den Endgeräten bei einer Erhöhung der Wasserstoffbeimischung ein hoher Anpassungsbedarf nötig wäre. Zum anderen werden die Verbraucher auch in Zukunft reinen Wasserstoff, vor allem in der Industrie und reines Erdgas beziehen wollen. Man geht davon aus, dass sich eine Wasserstoffnetzstruktur parallel zum vorhandenen Gasnetz entwickeln wird.

Ausblick

Aus bisheriger Sicht lässt sich schlussfolgern, dass die ingenieurtechnischen Ergebnisse vielversprechend sind, das Erdgasnetz zur Einspeisung von Wasserstoff zu nutzen. Für eine wirtschaftliche Nutzung spielen allerdings die Nachfrage und das Angebot eine große Rolle.

Wie die rechtlichen Rahmenbedingungen greifen ist zurzeit nicht auszumachen. Da wir kurzfristig weitestgehend ausreichend mit Energie versorgt wurden, wenn auch zu einem hohen Preis, wird sich der Markt für Energie beruhigen. Zukünftige Energiekonzepte für den Klimaschutz werden wie auch die Langfristverträge in der Energiewirtschaft ausschlaggebend für die Versorgungssicherheit sein.

Literatur

1. Andreas Redmann: Einfluss von Wasserstoff auf Kunststoffrohre und Formteile untersucht: Wasserstoffintegrität belegt

2. Bundesnetzagentur (2020)“Regulierung von Wasserstoffnetzen-Bestandsaufnahme“

35. Oldenburger Rohrleitungsforum 2023 vom 30.-31. März 2023

Oldenburg. Was lange währt wird endlich gut – das werden nicht nur die Veranstalter bei der Planung der 35. Auflage des traditionsreichen Oldenburger Rohrleitungsforums gedacht haben, sondern auch Aussteller und Freunde des etablierten Branchentreffs. Die Macher – allen voran Professor Diplom-Ingenieur Thomas Wegener, Vorstandsmitglied des Instituts für Rohrleitungsbau an der Fachhochschule Oldenburg e. V. und Geschäftsführer der iro GmbH Oldenburg – freuen sich darauf, dass das Forum nach zwei coronabedingten Absagen 2023 wieder an den Start gehen kann.

„Rohrleitungen und Kabel – Kritische Infrastruktur und Versorgungssicherheit“ lautet das Motto der kommenden Veranstaltung, welche in den Weser-Ems-Hallen Oldenburg stattfinden wird. Das ist eine Premiere, ebenso wie das Datum. Statt wie gewohnt in der zweiten Februarwoche öffnet das Oldenburger Rohrleitungsforum diesmal am 30. und 31. März seine Tore. Hinzu kommt: Aufgrund der vielen eingereichten Themenvorschläge wurde ein sechster Vortragsreihe konzipiert und das Angebot damit um rund 15% erweitert. Ein folgerichtiger Schritt, der mit Sicherheit das zweitägige intensive Netzwerken mit vielen interessanten Impulsen weiter anreichern wird. Erfreulich auch die Ankündigung, dass tradierte Programmpunkte wie die Diskussion im Café oder der allseits beliebte „Ollnburger Gröönkohlabend“ weiterhin erhalten bleiben.

Umzug mit Vorteilen

Dass das Forum von der Jade Hochschule an der Ofener Straße in die Weser-Ems-Hallen verlegt werden musste, sieht Prof. Wegener mit einem lachenden und einem weinenden Auge. Allerdings birgt der neue Veranstaltungsort eine Fülle von Vorteilen, insbesondere im logistischen und sicherheitstechnischen Bereich. Mehr Fläche, höhere Räume und eine optimierte Luftqualität sowie großzügige Freiflächen vor den Hallen mit ausreichendem Platz für die dringend benötigten Parkplätze sowie für die Exponate der Aussteller werden letztendlich auch den seit Jahren vorhandenen Wünschen von Dauerkunden nach großzügigeren Standflächen gerecht. Die Nachfrage ist nach Aussage von Prof. Wegener jedenfalls gestiegen – erstmals können Anfragen von Unternehmen auf der Warteliste berücksichtigt werden. Das hat dazu geführt, dass die Zahl der Aussteller von 370 auf 440 gestiegen ist.

Inhaltlich verknüpft

Inhaltlich knüpft das Forum an die vorausgegangenen Veranstaltungen an. „Thematisiert werden soll der Umgang der Menschen mit den natürlichen Ressourcen, mit dem Klimawandel, mit dem Wassermangel aber auch mit der Energiegewinnung und -verteilung“, erklärt Prof. Wegener. „Aktuelle Entwicklungen wie der Fachkräftemangel, die Auswirkungen des Ukraine-Konflikts und ein kritischer Blick auf die Versorgungssicherheit stehen ebenso im Fokus, wie die Darstellung neuer Lieferketten, die Verknüpfung von Gas und Strom sowie der Kabelleitungsbau. Quasi programmübergreifend stellt die Digitalisierung dabei den roten Faden dar.“

Die Firma Emission Partner GmbH & Co. KG baut neue Halle

Saterland-Ramsloh. Die Firma Emission Partner GmbH & Co. KG ist ein ehemaliges Start-up Unternehmen, das vor gut zehn Jahren gegründet wurde, und nun rund 60 Mitarbeiter in Ramsloh und in Hannover beschäftigt. „Der Bau für zwei neue Hallen in Strücklingen startete bereits im September letzten Jahres. Voraussichtlich zum Jahresende ziehen wir in den Neubau ein“, sagt Diplom-Ingenieur Dirk Goemann, der die Firma als GbR im Jahr 2010 mit gründete.

Außer dem Rußfilter, mit dem alles startete, entwickelten die rund 20 Ingenieure und Naturwissenschaftler, sozusagen den „König der Katalysatoren“ und zwar den Dreiwegekatalysator. „Wir sind ein technologiebasiertes Unternehmen und sehr konstruktionslastig. Sowohl der Katalysator und der Rußfilterpartikel sind patentiert“, erklärt Dirk Goemann, der mit seinem Team immer an der Schnittstelle zwischen Chemie und Maschinenbau arbeitet.

Die Gründung der Emission Partner GmbH & Co.KG erfolgte zwei Jahre später und es ging stetig bergauf mit den Produkten „Made aus Saterland“. „Wir sind sozusagen Zulieferer der Energiebranche und beliefern rund 50 Stadtwerke bundesweit mit unseren Produkten, die zu 60 Prozent aus Metall sind“, fügt Stefan Meyer, Assistent der Geschäftsleitung hinzu. Ob nun bei Stationärmotoren, für Biogas-, Erdgas- und Sondergasanlagen, für Kraft-Wärmekopplungen (BHKW) sowie Notstromaggregate – das 40-köpfige Team in Ramsloh setzt auf selbst entwickelte Katalysatoren und das mit Erfolg. Der saterländische Hersteller ist nach DIN ISO 9001 zertifiziert.

„Auch den Metallträger für unsere Katalysatoren, von denen neun verschiedene Typen samt Zubehör angeboten werden, haben wir selbst entwickelt und nutzen diesen seit dem Jahr 2012“, erklärt Goeman. Neben der Serienfertigung produzieren die Fachleute überwiegend auf Kundenwunsch an, auch die 20 größten BHKW-Hersteller werden von den Saterländern beliefert. Darüber hinaus werden die Katalysatoren auch an niederländische Gewächshaus-Betreiber geliefert, denn die Gasmotoren produzieren ebenfalls CO2. Mit dem ständig weiterentwickelten Katalysator, der bis zu 8.000 Stunden Nutzungsdauer funktioniert, werden zum Beispiel Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickoxide reduziert.

Im Neubau zweischichtig

Die neue rund 2,5 Hektar große Gewerbefläche in Strücklingen erwarb Goemann Ende 2021. „Die Produktionsfläche auf insgesamt 4.000 Quadratmeter wird nahezu verdoppelt. Außerdem beabsichtigen wir, in zwei Schichten zu arbeiten“, so der Chef. An den Produktionshallen ist ein zweigeschossiges Bürogebäude mit Staffelgeschoss angegliedert, so dass die Hallen teils einsehbar sind.

Der moderne Betrieb mit flachen Hierachiestrukturen sucht stetig nach gut ausgebildeten Ingenieuren. „Wir beabsichtigen demnächst auch ein Duales Studium mit der Fachrichtung Ingenieurswesen anzubieten“, so Goemann und Meyer weiter. Zurzeit werden fünf Industriekaufleute, zwei Technische Zeichner, eine Fachkraft für Lagerlogistik sowie ein Chemikant ausgebildet.

Regelmäßig präsentiert sich das mittelständische Unternehmen auch auf Fachmesse und stellte auf der Energy Decentral Mitte November in Hannover aus. „Bei den Biogasanlagen geht es immer mehr vom stationären Betrieb zu einem flexiblen Betrieb über und da werden dann auch mehr Motoren benötigten“, so die Experten. Allein in Deutschland gibt es bereits 1.300 Flexmotoren, die nach dem 18.12.2018 ans Netz gegangen sind und somit alle seit dem 1. Januar 2023 geforderten Grenzwerte einhalten.