Plattform für Wasser, Gas und Wärme
Welche Rolle spielen erneuerbaren Gase, vor allem Wasserstoff in den strategischen Ausrichtungen von Energie 360° respektive IWB?
Ronald Hagger (Energie 360°): Leitungsgebundene, gasförmige Energieträger sind ein wichtiger Baustein zur Erreichung des Netto-Null-Ziels, unter der Voraussetzung, dass es sich um klimafreundliche, erneuerbare Gase wie grüner Wasserstoff, Biogas oder synthetisches Methan handelt. Energie 360° hat sich für alle Geschäftsbereiche das strategische Ziel gesetzt, bis 2040 ausschliesslich erneuerbare Energien zu liefern – das bedeutet für die Gasversorgung eine vollständige Transformation.
Fabian Käuflin (IWB): IWB verfolgt drei strategische Stossrichtungen: eine moderne Infrastruktur bereitstellen, die Defossilisierung umsetzen und mit erneuerbaren Energien wachsen. Die letzten zwei Stossrichtungen haben direkt Einfluss auf die Rolle von erneuerbaren Gasen, weshalb das Thema eine zentrale Rolle bei IWB spielt.
«Leitungsgebundene, gasförmige Energieträger aus Regionen mit nachhaltigen Produktionsbedingungen sind ein wichtiger Baustein zur Erreichung des Netto-Null-Ziels.»
Woher werden der Wasserstoff und die anderen erneuerbaren Gase wahrscheinlich stammen?
F. K.: IWB strebt den Anschluss an den European Hydrogen Backbone (EHB), das europäische Wasserstoffnetz, an. Geografisch ist die Region Basel dafür bestens gelegen. Bis zu dem Zeitpunkt, an dem wettbewerbsfähige Importe zur Verfügung stehen, sollen Wasserstoff und andere erneuerbare Gase aus lokaler Produktion genutzt werden. Langfristig geht IWB davon aus, dass Importmöglichkeiten aus Regionen mit nachhaltigen Produktionsbedingungen gegeben sind.
R. H.: Bereits heute macht Biogas einen relevanten Anteil am Gasabsatz von Energie 360° aus. Energie 360° leistet grosse Anstrengungen, die inländische Biogasproduktion voranzutreiben. Für deren Ausbau sind jedoch bessere Rahmenbedingungen und geeignete Fördermassnahmen zentral. Zudem wird bereits heute aus dem europäischen Ausland Biogas importiert. Zur Erreichung des Netto-Null-Ziels werden voraussichtlich synthetische erneuerbare Gase und insbesondere Wasserstoff europaweit eine grosse Rolle spielen. Daher wird der Import von erneuerbaren Gasen für Energie 360° wichtig sein.
Was braucht es auf der Ebene des Transports fĂĽr Anpassungen, damit Wasserstoff in die Schweiz gelangen kann?
F. K.: Kürzlich wurde in Deutschland das sogenannte Wasserstoffkernnetz, also das Grundgerüst für den Aufbau der deutschen Wasserstofftransportinfrastruktur, vorgestellt. Darin ist auch eine Wasserstoffleitung entlang des Hochrheins vorgesehen. Von französischer Seite soll der EHB ab 2030 zur Verfügung stehen. IWB steht mit den Netzbetreibern in Deutschland und Frankreich im Gespräch und tauscht sich unter anderem über die trinationale Plattform «3H2», die 2022 ins Leben gerufen wurde, mit den relevanten Stakeholdern aus. Alles in allem braucht es Zweierlei: einerseits eine gute grenzüberschreitende Zusammenarbeit und andererseits den Aufbau von Infrastruktur, Hubs und Märkten.
R. H.: Mit dem EHB und dem Wasserstoffkernnetz in Deutschland entstehen aktuell grenzüberschreitende Wasserstoff-Pipelines und -Transportkorridore in Europa. Um erneuerbare Gase und Wasserstoff aus den grossen Produktionsgebieten in die Schweiz transportieren zu können, ist es essenziell, dass die Schweiz an den EHB angeschlossen wird. Dafür müssen die Voraussetzungen, technisch wie regulatorisch, geschaffen werden. Für den Import erneuerbarer, synthetischer Gasen - zum Beispiel aus Nord- und Südeuropa - sind regulatorische Anpassungen notwendig, vor allem hinsichtlich der Anerkennung und der Anrechenbarkeit der Treibhausgas-Reduktionsleistung in der Schweiz.
Was bedeuten die strategischen Ausrichtungen Ihrer Versorgungsunternehmen langfristig fĂĽr das bestehende Gasnetz?
F. K.: Dies hängt davon ab, welche strategischen Ausrichtungen die einzelnen Konzessionspartner von IWB verfolgen. So gibt es im Kanton Basel-Stadt einen klaren politischen Auftrag, das Gasnetz bis 2037 stillzulegen. Weitere Konzessionspartner der IWB sind Gemeinden in den Kantonen Baselland, Aargau und Solothurn. Für diese gilt die gesetzliche Vorgabe, die Gasversorgung zur Wärmeerzeugung bis 2037 zu beenden, nicht. Dort, wo Erdgas nachgefragt wird und regulatorisch nichts dagegenspricht, bleibt IWB eine verlässliche Partnerin. IWB stellt für Gemeinden einen geordneten Ausstieg aus der Wärmeversorgung mit Erdgas sicher, wenn sie dies wünschen oder wenn übergeordnete Gesetze dies fordern. Darüber ist IWB bereits mit einigen Gemeinden im Austausch.
R. H.: Die langfristigen strategischen Ausrichtungen von Energie 360° bedeuten auch für das bestehende Gasnetz eine schrittweise Anpassung und Transformation hin zu einem zukunftssicheren System, das vollständig auf erneuerbare Energien ausgerichtet ist. Gleichzeitig ist in Gebieten mit neuen Wärmeverbünden und Fernwärme ein kontinuierlicher Umstieg der Gasverbraucher zu erwarten. Konkret heisst dies, dass unwirtschaftliche Gasverteilnetzstränge stillgelegt werden, insbesondere in Gebieten, in denen alternative erneuerbare Lösungen, wie beispielsweise Fernwärme, verfügbar sind. Das verbleibende Gasnetz wird im Rahmen der regulären Erneuerungszyklen auf H₂-Readiness umgestellt. Wir stehen mit den versorgten Gemeinden auch in engem Dialog hinsichtlich der Energieplanung, um mit ihnen gemeinsam die Gasnetze auf den zukünftigen Bedarf auszurichten.
In welchen Schritten soll die Transformation von statten gehen?
F. K.: Zu Beginn ist es wichtig, die notwendigen Analysen durchzuführen, um die Randbedingungen für eine mögliche Umnutzung von heutigen Erdgasleitungen definieren zu können. Dies reicht von der Beurteilung einzelner Assets in Bezug auf deren Tauglichkeit für erneuerbare Gase über Kundenanwendungen und -bedürfnissen bis hin zur Finanzierung der zukünftigen Gasnetze. Wenn die Ergebnisse dieser Analysen vorliegen, werden daraus Massnahmen für die mögliche Transformation abgeleitet und in der Assetstrategie eingebettet.
«Um erneuerbare Gase und Wasserstoff aus den grossen Produktionsgebieten in die Schweiz transportieren zu können, ist es essenziell, dass die Schweiz an den EHB angeschlossen wird.»
R. H.: In der Stadt Zürich werden Gasverteilnetze seit 2016 schrittweise stillgelegt. In den nächsten Jahren wird es weitere Stilllegungen, insbesondere in Gebieten mit thermischen Netzen geben. Die Optimierung des gesamten Verteilnetzes in unserem Netzgebiet wird voraussichtlich bis Mitte der 2040er-Jahre abgeschlossen sein. Parallel dazu analysieren wir das bestehende Netz. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse fliessen in die Netzplanung von Energie 360° ein. Ausserdem starten wir in den nächsten Jahren Pilotprojekte zur Einspeisung von Wasserstoff. Wie bereits erwähnt, wollen wir das Zielnetz bis 2035 innerhalb der regulären Erneuerungszyklen vollständig für grünen Wasserstoff ertüchtigen. Ab 2035 erfolgt die Integration von erneuerbaren Gasen wie Wasserstoff und/oder synthetischem Methan, um den zukünftigen Energiebedarf nachhaltig zu decken. Das Ganze - Netzplanung, Zielnetzfestlegung und Transformation des Netzes - ist ein rollierender Prozess.
Welche Rolle wird dabei die Beimischung von Wasserstoff zu Erdgas (oder anderen methanhaltigen Gasen) spielen?
F. K.: Stand heute gibt es keine Wasserstoffeinspeisungen ins IWB-Gasnetz. Es gilt weiterhin der maximal zulässige Wasserstoffanteil von zwei Volumenprozent.
R. H.: Die Beimischung von Wasserstoff wird höchstens in einer ersten Phase eine Rolle spielen. Im Vordergrund steht zurzeit vielmehr, die Segmentierung der Gasnetze zu erarbeiten und aufzuzeigen, in welchen Netzsträngen mit welchem erneuerbaren Gas die zukünftige Versorgung erfolgen soll. Dort, wo grüner Wasserstoff zum Einsatz kommen kann, ist es sinnvoller, von Anfang an auf hundert Prozent Wasserstoff zu setzen.
Haben Sie bereits die H2-Tauglichkeit Ihrer Netze und Anlagen analysiert? Welche Erkenntnisse wurden dabei gewonnen?
F. K.: IWB hat ihre Gas-Assets auf Basis der öffentlich zugänglichen Datenquellen auf Wasserstofftauglichkeit analysiert. Verlässliche Erkenntnisse liegen damit zu den verbauten Leitungsmaterialien vor. Wir konnten feststellen, dass diese wasserstofftauglich sind. Für weitere Komponenten wie Armaturen, Schieber, Zähler etc. braucht es jedoch weitere Abklärungen, die wir in Zusammenarbeit mit der Branche und mit der Wissenschaft angehen wollen.
R. H.: Wir haben ebenfalls eine erste Analyse der Netze von Energie 360° und Erdgas Zürich Transport AG (EZT) durchgeführt. Dabei wurden wir von den deutschen Kollegen des DBI unterstützt. Es zeigte sich, dass in den Netzen alle PE- und Stahl-Leitungen in der aktuellen Druckstufe wasserstofftauglich sind. Rund 90 Prozent der Gasleitungen sind aus diesen beiden Materialien. Leitungen aus Guss-Duktil, die rund 10 Prozent der Leitungslänge ausmachen, sind hingegen wegen ihrer Verbindungen nur eingeschränkt tauglich. Diese werden bis 2035 aufgrund ihres Lebensalters ersetzt oder gemäss Zielnetz stillgelegt. Wie von Fabian angesprochen, braucht es für Druckregelanlagen und weitere Komponenten noch zusätzliche Erkenntnisse.
Sind Pilotprojekte geplant bzw. laufen bereits, bei denen in Teilnetzen entweder Wasserstoff in grösseren Anteilen beigemischt oder reiner Wasserstoff verteilt wird?
F. K.: In der Region Basel wird zurzeit eine reine Wasserstoffleitung gebaut. Dabei handelt es sich um einen kurzen Leitungsabschnitt im Hafen Birsfelden, um die dort geplante Produktionsanlage für grünen Wasserstoff in Zukunft mit möglichen Wasserstoff-Abnehmern in der Region zu verbinden.
R. H.: Aktuell sind verschiedene Pilotprojekte in Planung. Es ist allerdings nicht notwendig, das Rad neu zu erfinden. Zahlreiche Projekte wurden und werden in Europa, zum Beispiel in Deutschland, Frankreich oder den Niederlanden, durchgeführt. Die dort gewonnenen Erkenntnisse gilt es zu nutzen, weshalb wir den Austausch mit unseren europäischen Kolleginnen und Kollegen suchen.
Mit welchen Kosten rechnen Sie fĂĽr die Transformation Ihrer Gasnetze?
F. K.: Quantifizieren lässt sich dies heute noch nicht, da, wie bereits erwähnt, noch vieles eruiert werden muss. Es wird sich zeigen, wie erneuerbare Gase, allen voran Wasserstoff, sich etablieren werden, welche Mengen es in Zukunft braucht und entsprechend welche Netze an welchem Ort. Was lediglich das Netz betrifft, so geht IWB heute davon aus, dass sich der Grossteil der Massnahmen zur Ertüchtigung dort, wo das Gasnetz weiterbestehen wird, in die ordentliche Ersatzplanung integrieren lässt.
R. H.: Die Gasnetze können einen entscheidenden Beitrag zu einem vollständig erneuerbaren Energieversorgungssystem leisten. Am teuersten wäre es daher, die Gasversorgung nicht zu transformieren. Wir haben uns das Ziel gesetzt, die Gasnetzinfrastruktur, dort wo sie auch in Zukunft benötigt wird, möglichst kostenneutral und innerhalb der regulären Erneuerungszyklen zu hundert Prozent tauglich für Wasserstoff zu machen. Zusätzliche Investitionen, beispielsweise für die Ertüchtigung von Anlagen spezifischer Netzabschnitte für reinen Wasserstoff, werden erst dann getätigt, wenn der entsprechende Netzstrang tatsächlich umgestellt wird.
«Die NeG-Initiative strebt eine umfassende Transformation der Gasinfrastruktur an, um diese zukunftsfähig zu machen und die Versorgungssicherheit mit erneuerbaren Gasen zu gewährleisten.»
Mit der Aufgabe der Transformation des Gasverteilnetzes stehen Sie nicht allein da. Andere Schweizer Gasversorgungsunternehmen befindet sich in einer ähnlichen Situation. Auch in Deutschland steht die Transformation der Gasnetze weit oben auf der Agenda der Branche. Hier wurde die Initiative H2vorOrt ins Leben gerufen. Um was geht es bei dieser Initiative?
R. H. und F. K.: H2vorOrt ist eine Initiative der deutschen Verteilnetzbetreiber, die das Ziel verfolgt, sich für eine umfassende Transformation der Gasverteilnetze zur Nutzung klimafreundlicher Gase wie Wasserstoff einzusetzen. Im Zentrum steht dabei der sogenannte Gasnetzgebietstransformationsplan (GTP), der umschreibt, wie die regionale und sichere Versorgung mit klimaneutralen Gasen konkret ausgestaltet werden soll. Um die Erstellung eines GTP zu standardisieren, wurden im Rahmen der Initiative gemeinsame Planungsinstrumente erarbeitet. Basierend auf diesen Planungsinstrumenten haben die einzelnen Verteilnetzbetreiber spezifische Transformationspfade für ihre Gasnetze entwickelt. Die individuellen Netzpläne werden in standardisierten Berichten an H2vorOrt übermittelt, um daraus einen umfassenden, deutschlandweiten Überblick zur Netztransformationsplanung zu erstellen.
Was können die Schweizer Gasversorgungsunternehmen davon lernen?
Der grosse Mehrwert liegt klar in den wertvollen Erkenntnissen hinsichtlich der Methodik zur Ausarbeitung eines Netztransformationsplans und in dem Wissensschatz zur Wasserstofftauglichkeit, der bis anhin zusammengetragen wurde und auch weiterhin aufgebaut wird. Hilfreich ist sicher auch ein Austausch zu den Lessons Learned. Wir können viel von den Erfahrungen der H2vorOrt-Initiative wie auch der europäischen Initiative ready4H2 lernen.
Welches sind Ihre Ideen und WĂĽnsche hinsichtlich eines gemeinsamen Vorgehens in der Schweiz?
Klar ist, dass alle Gasnetzbetreiber der Schweiz mit ähnlichen Herausforderungen in der Transformation konfrontiert sind. Gemeinsam ist es einfacher, diese zu meistern. Deswegen wurde im Frühjahr dieses Jahres die Schweizer Initiative «Netztransformationsplan erneuerbare Gase» - kurz NeG-Initiative - lanciert. Die Idee dahinter ist, dass die Teilnehmer der NeG-Initiative gemeinsam einen Netztransformationsplan für erneuerbare Gase entwickeln, wobei jeder Teilnehmer dieselben Methoden anwendet, über dieselbe Wissensdatenbank verfügt sowie auftretende Probleme und technische Fragestellungen gemeinsam in den Arbeitsgruppen der Initiative gelöst werden. Wichtig ist ausserdem die Zusammenarbeit mit den vorgelagerten Transportnetzbetreibern und der Transitgas, um aufzuzeigen, welchen Beitrag erneuerbare Gase im Gesamtsystem für eine erneuerbare und sichere Energieversorgung leisten können.
Was ist das Ziel der NeG-Initiative?
Die Initiative strebt eine umfassende Transformation der Gasinfrastruktur an, um diese zukunftsfähig zu machen, die Versorgungssicherheit mit erneuerbaren Gasen zu gewährleisten und das Netto-Null-Ziel zu erreichen. Im Kern geht es darum, in einer gemeinsamen Planung aufzuzeigen, wie die Transformation der heutigen Gasnetze auf erneuerbare Gase gelingen kann und welche Massnahmen hierfür aus technischer Sicht notwendig sind. Dafür sollen die erforderlichen Methoden, Planungswerkzeuge und technische Leitfäden gemeinsam entwickelt werden.
Beinhaltet die Initiative mehr als nur die Analyse der Assets?
Die Initiative geht weit über die Asset-Analyse hinaus. Neben der technischen Analyse der Gasnetzinfrastruktur umfasst sie auch strategische Planungen zur Umstellung auf erneuerbare Gase. Dazu gehören die Entwicklung notwendiger Standards sowie der Aufbau eines gemeinsamen Rahmens für die Netztransformation. Ein weiterer zentraler Aspekt ist der Austausch mit Experten im In- und Ausland, um Best Practices zu übernehmen und Wissen zu teilen. So werden nicht nur die technischen Voraussetzungen geschaffen, sondern auch regulatorische und normative Aspekte behandelt.
Auf welche Gase wird bei der NeG-Initiative der Fokus gelegt?
Die Initiative beschäftigt sich mit jeglicher Art von erneuerbaren Gasen – sei es Wasserstoff, Biogas oder synthetisch hergestellte Gase, wie synthetisches Methan. Aus technischer Sicht lässt sich allerdings festhalten, dass Wasserstoff bedingt durch seine physikalischen Eigenschaften für die Netztransformation die grösste Herausforderung darstellt.
Was sind die Vorteile, dass es sich um eine Initiative der Netzbetreiber handelt?
Es sind die Netzbetreiber, die mit ihrer Infrastruktur direkt in der Transformation stehen. Sie kennen die spezifischen Anforderungen und Herausforderungen ihrer Netze genau. Gemeinsam können wir die Umstellung auf Wasserstoff und andere erneuerbare Gase technisch fundiert planen und umsetzen. Es ist wichtig, dass wir als Teilnehmer der Initiative zusammen an diesen Themen arbeiten und über Ziele und Vorgehen entscheiden.
«Es ist wichtig, dass wir als Netzbetreiber zusammen an der Transformation arbeiten und als Teilnehmer der NeG-Initiative gemeinsam über Ziele und Vorgehen entscheiden.»
Wo steht die Initiative heute und was sind die nächsten Schritte?
Die Kick-Off-Sitzung der NeG-Initiative fand im April statt. Derzeit sind 15 Gasverteilnetzbetreiber Teil der Initiative. Ein Dazustossen zur Initiative ist übrigens jederzeit möglich. Das Kernteam freut sich darauf, künftig weitere Netzbetreiber begrüssen zu dürfen. Im November findet das erste Arbeitstreffen der Teilnehmer der NeG-Initiative statt. Zunächst gilt es, die Arbeitsweise und die Methodik zu definieren und in Form von gemeinsamen Commitments festzuhalten. Geplant ist zudem die Bildung von Arbeitsgruppen zu verschiedenen Themenblöcken, die sich beispielsweise mit der Tauglichkeit von verbauten Gasnetzkomponenten für erneuerbare Gase oder der Kundenanalyse befassen. Ziel ist es, zeitnah Wissen zu generieren und Ergebnisse zu erarbeiten, um die Netztransformationsplanung voranzutreiben. Ein Erfahrungsaustausch mit europäischen Partnern, wie Vertretern von DVGW, H2vorOrt oder ready4H2, ist ebenfalls vorgesehen, um Synergien zu nutzen und von bereits gesammeltem Know-how zu profitieren.
Welche Akteure sind in die Initiative eingebunden?
Die NeG-Initiative ist eine technische Initiative der Schweizer Gasnetzbetreiber. Zentral ist ebenso die Unterstützung durch die beiden Verbände SVGW und VSG. Zusätzlich bringen technische Experten, Berater und Partner aus dem In- und Ausland ihr Know-how zu regulatorischen und technischen Fragen ein.
Wie will sich die Initiative bei den Behörden und Verbänden einbringen?
Zentral ist die Publikation eines Netztransformationsplans der auf Analysen der Wasserstofftauglichkeit, Kapazitäts- und Einspeiseanalysen basiert und aufzeigt, wie der Stand der heutigen Gasnetze ist und wie eine Umstellung der heutigen Gasversorgung auf erneuerbare Gase gelingen kann. Dies ist ein wichtiger Beitrag zur Erreichung des Netto-Null-Ziels und entspricht der energiepolitischen Zielsetzung zahlreicher Gemeinden, Kantone und des Bundes. Überdies liefert die Netztransformationsplanung Grundlagen, um die regionale, aber auch nationale Politik in Kenntnis über die notwendigen Massnahmen für eine Gasnetztransformation zu setzen.
Bisher haben wir nur von Transport und Verteilung von Wasserstoff geredet, nicht aber von der Anwendungsseite. Welche Abklärungen und Anpassungen braucht es hier?
Anwendungsseitig ist es entscheidend, möglichst früh in Kontakt mit bestehenden Gaskunden zu treten. Einige der heutigen Gaskunden haben unternehmensinterne oder auch externe politische Klimaschutzziele, die sie einhalten müssen. Dem Kunden frühzeitig aufzuzeigen, welche Perspektiven in diesem Zusammenhang bestehen, ist daher von grosser Bedeutung. Kapazitäts- und Kundenanalysen sind wesentliche Bestandteile der Netztransformationsplanung und werden folglich auch als zentrale Elemente in der NeG-Initiative berücksichtigt.
Die Initiative «Netztransformationsplan erneuerbare Gase» (NeG) setzt sich für eine umfassende Transformation der schweizerischen Gasverteilnetze zur Nutzung erneuerbarer Gase wie Wasserstoff oder Biogas ein. Lanciert wurde sie Anfang April 2024. Aktuell arbeiten in der NeG-Initiative 15 Gasverteilnetzbetreiber zusammen. Weitere Betreiber sind herzlich willkommen. Das erste Arbeitstreffen der Teilnehmer der Initiative findet am 8. November in Olten statt.
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Nach seinem Studium der Politikwissenschaften und Internationalen Beziehungen an der Universität Zürich und am Institut de hautes études internationales et du développement (HEI) in Genf arbeitete Ronald Hagger zunächst bei der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ). Seit 2014 ist er für Energie 360° AG in Zürich tätig, wo er das Netzmanagement leitet. |
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Fabian Käuflin studierte Maschinenbau an der Hochschule für angewandte Wissenschaften München und anschliessend Energietechnik an der Universität Stuttgart. Seit Sommer 2021 ist er strategischer Assetmanager bei IWB, dem Energie- und Wasserversorgungsunternehmen der Region Basel. |
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