Erneuerbare Gase in NRW
Grünes Gas für die Energiewende
Grüne Gase gelten als Rückgrat der Energiewende. Sie können nicht nur in allen großen Verbrauchssektoren eingesetzt werden. Über die vorhandene Erdgas-Infrastruktur kann grünes Gas auch in nahezu jeden Winkel der Republik transportiert werden. Auch im Industrieland NRW spielen grüne Gase und insbesondere der Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur eine wichtige Rolle auf dem Weg zur Klimaneutralität.
Grüne Gase: die Themen dieser Seite
Grüne Gase und ihre Rolle in der Energiewende
Der Begriff „Energieträger Gas“ wurde bisher von der großen Mehrheit der Verbraucher ausschließlich mit Erdgas assoziiert – was nicht verwunderlich ist, wird doch nahezu die Hälfte aller Wohngebäude in Deutschland mit Erdgas beheizt. Weil Erdgas im Wesentlichen aus Methan besteht, das fossilen Ursprungs ist, entsteht bei der Verbrennung zum Heizen des Gebäudes Kohlenstoffdioxid (CO2) – zwar wesentlich weniger als bei der Verbrennung von Kohle oder Öl, aber auch der Einsatz von fossilem Erdgas zur Energiegewinnung lässt den CO2-Anteil in der Erdatmosphäre steigen. Und dies führt wiederum dazu, dass sich das Erdklima verändert.
Weltweit haben sich zahlreiche Länder zum Ziel gesetzt, diesen Prozess deutlich zu verlangsamen, indem weitere CO2-Emissionen in die Erdatmosphäre begrenzt und langfristig nahezu komplett unterbunden werden. Für alle Menschen und Wirtschaftszweige, die Energie in Form von Wärme, Strom oder Mobilität nutzen, bedeutet das: Es muss sich etwas ändern. Und zwar nachhaltig und so schnell wie möglich. Das ist die Kernforderung der Energiewende.
Grüne Gase: nahezu keine CO2-Emissionen
Hier kommen grüne Gase ins Spiel. Grünes Gas ist ein Synonym für ein Gas mit vergleichbar hohem Methangehalt wie fossiles Erdgas, das aber auf Basis von erneuerbaren Energieträgern hergestellt wird. Das bedeutet: Grüne Gase haben einen deutlich geringeren CO2-Ausstoß, im besten Fall liegen ihre CO2-Emissionen sogar bei annähernd null.
Grünes Gas im Energiesystem schont das Klima
Durch die Verwendung von grünem Gas können erneuerbare Energien unter Nutzung der bestehenden Gas-Infrastrukturen die Gasversorgung durchdringen und zur Klimaschonung beitragen.
Mit Strom aus Wind und Sonne wird Gas grün
Als grünes Gas werden also alle Energieträger bezeichnet, die in gasförmiger Form vorliegen und bei deren Verbrennung nicht mehr CO2 freigesetzt wird als zuvor aus der Atmosphäre entnommen wurde.
Doch wie kann grünes Gas hergestellt werden? Und welche grünen Gase gibt es eigentlich?
Biomethan: Energie aus Pflanzenresten
Biomethan ist ein grünes Gas. Zur Produktion von Biomethan werden Pflanzenreste und andere Reststoffe aus der Landwirtschaft in Gas umgewandelt. Bei der Verbrennung von Biomethan wird das zuvor durch die Photosynthese gebundene CO2 wieder freigesetzt. Anders gesagt: Es wird nur so viel Kohlenstoffdioxid emittiert, wie der Atmosphäre zuvor durch die Pflanzen entzogen wurde. Im besten Fall wird das erneut freiwerdende CO2 von weiteren Pflanzen wieder gebunden. Es entsteht also ein Kreislauf, bei dem kein zusätzliches CO2 in die Atmosphäre entweicht. Die so erzeugte Energie ist klimaneutral.
Grüner Wasserstoff: klimaneutral in die Zukunft
Wasserstoff zählt ebenfalls zu den grünen Gasen – und hat generell einen unschlagbaren Vorteil: Auf der Erde ist er theoretisch unerschöpflich vorhanden. Ungünstig ist nur, dass Wasserstoff in Reinform kaum vorkommt, es gibt ihn immer nur gebunden, beispielsweise in chemischen Verbindungen wie Wasser, Säuren oder Kohlenwasserstoffen. Nun ist die Trennung dieser Verbindungen nicht so einfach wie z. B. die Trennung von Eiweiß und Eigelb – man benötigt dazu in der Regel Strom. Diesen Strom nutzt man, um Wasser (H2O) in Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H2) zu spalten. Dieses Verfahren bezeichnet man als Elektrolyse.
Kommt der Strom für die Elektrolyse aus erneuerbaren Energien wie Wind oder Sonne, spricht man von grünem Wasserstoff. Klimafreundlicher Effekt des Ganzen: Es wird bei der Elektrolyse kein CO2 freigesetzt. Grüner Wasserstoff kann z. B. sowohl als alternativer Treibstoff in der Brennstoffzelle als auch als Rohstoff für die Industrie eingesetzt werden. Außerdem ist er über das bestehende Erdgasnetz – in bestimmten Grenzen – speicher- und transportierbar. So kann die Energieversorgung der Zukunft deutlich flexibler werden.
3 gute Gründe für grüne Gase
Gut für die Versorgungsicherheit
Grünes Gas verbessert die Klimabilanz in der Breite der Anwendungen, macht Erneuerbare Energien speicherbar, sorgt für Flexibilität und erhöht die Versorgungssicherheit.
Grünes Gas im Energiesystem schont das Klima
Durch die Verwendung von grünem Gas können erneuerbare Energien unter Nutzung der bestehenden Gas-Infrastrukturen die Gasversorgung durchdringen und zur Klimaschonung beitragen.
Synthetisches Erdgas: Effizient und speicherbar
Synthetisches Erdgas ist in seinen Eigenschaften identisch mit herkömmlichem Erdgas und lässt sich unbegrenzt ins vorhandene Erdgasnetz einspeisen.
Grüne Gase in NRW
Auch in Nordrhein-Westfalen spielen grüne Gase eine immer wichtigere Rolle im Energiemix. Nach dem Willen der Landesregierung soll das Land NRW bis 2050 seine Klimaziele erreichen und klimaneutral werden. Dieses Ziel erfordert einen massiven Wandel in Industrie, Mobilität und Energieversorgung. Damit es erreicht werden kann, sind erneuerbare Energien und grüne Gase unverzichtbar.
Nordrhein-Westfalen hat eine dichte Verkehrsinfrastruktur, ist in weiten Teilen dicht besiedelt und verfügt über ein hohes Industrieaufkommen. Drei Aspekte, die unbedingt erfordern, dass sich ein wasserstoffbasiertes Energiesystem nachhaltig basiert. Allein durch die Nutzung von Wasserstoff statt fossiler Brennstoffe in Industrie und Verkehr können rund 25% der aktuellen CO2-Emissionen eingespart werden. Neben Biogasen soll der Ausbau der Wasserstoffwirtschaft deshalb voran getrieben werden. Bis 2030 ist die Landesregierung in den Sektoren Industrie, Mobilität und Infrastruktur mit insgesamt vier Milliarden Euro an verschiedenen Projekten im Bereich Wasserstoff beteiligt.
Wasserstoff in der nordrhein-westfälischen Industrie
Für den Sektor Industrie hat sich das Land NRW große Ziele gesetzt. Dafür hat sich die Landesregierung für das Ruhrgebiet als Wasserstoffmodellregion ausgesprochen. Bis 2025 soll in Duisburg im Deutschen Zentrum Mobilität der Zukunft ein Innovations- und Technologiezentrum für Wasserstoff entstehen. Ein Projekt ist hier u. a. die wasserstoffbasierte Herstellung von Stahl.
Im Kölner Raum entsteht außerdem eine Demonstrationsanlage für synthetische Kraft- und Rohstoffe.
Auch andere Branchen sollen zukünftig von wasserstoffbasierten Anlagen profitieren: Zement, Fliesen, Glas und noch viele weitere Branchen zählen dazu.
Mobil mit grünen Gasen in NRW
Auf Straßen, Schienen und im Wasser wird zukünftig vermehrt auf Wasserstoff in Brennstoffzellen gesetzt. Für den Schwerlastverkehr sind über 400 Brennstoffzellen-Lkw geplant. Für die Versorgung mit dem notwendigen Wasserstoff sind in NRW 80 Wasserstoff-Tankstellen für Pkw und Lkw im Aufbau. Für den ÖPNV sind 500 Wasserstoff-Busse vorgesehen, die ausrangierte Busse ersetzen sollen.
Bis 2030 soll die Anzahl der wasserstoffbetriebenen Fahrzeuge deutlich zunehmen. 11.000 Brennstoff-Lkw, 1.000 Abfallsammler und 3.800 Busse sind geplant. Auch das Wasserstoff-Tankstellennetz soll verdichtet werden: 200 Tankstellen sollen in den nächsten Jahren entstehen.
Aufbau der Wasserstoff-Infrastruktur
Bis 2030 sollen allein in NRW 240 km neue Wasserstoffleitungen entstehen, die an das überregionale Wasserstoffleitungsnetz angebunden werden. Deutschlandweit sind 1.300 km Wasserstoffleitungen geplant.
Da Wasserstoff nicht ungebunden in der Natur vorhanden ist, wird das Element durch Elektrolyse aus chemischen Verbindungen gewonnen. Für die Gewinnung sollen mehr als 100 Megawatt Elektrolyseanlagen entstehen. Außerdem sind weitere Investitionen in Strom- und Wärmeerzeugungsanlagen geplant.
Biomethan in NRW
Deutschlandweit sind rund 9.700 Biogasanlagen in Betrieb. Davon werden etwa 1.100 allein in NRW betrieben. Mit dem Erneuerbare Energie Gesetz (EGG), welches seit dem Jahr 2000 in Kraft ist und seitdem regelmäßig weiterentwickelt wurde, hat der Zubau von Biogasanlagen erheblich zugenommen. Schon 2016 konnte in den Biogasanlagen rund 2,1 Millionen Megawattstunden elektrischer Strom erzeugt werden. Damit kann der jährliche Bedarf von 465.000 Haushalten gedeckt werden.
Seit den Gesetzesänderungen im Jahr 2012 hat der Zubau neuer Biogasanlagen jedoch nachgelassen. Stattdessen mussten einige Biogaslagen sogar rückgebaut werden.
Foto: Ingo Bartussek / Fotolia
Grüne Gase in der Erprobung: Wasserstoffprojekte in NRW
Die Herstellung und Verwendung von Wasserstoff wird in NRW an verschiedenen Standorten erforscht und getestet. Dabei sind große Industrieunternehmen ebenso beteiligt wie Branchenverbände, Universitäten und Hochschulen.
| Projektname | Kurzbeschreibung |
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Bereitstellung von sauberem Raffineriewasserstoff für Europa |
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Methanol-Herstellung mit Hilfe von regenerativem Wasserstoff |
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CO2RRECT |
Herstellung von Basischemikalien mit Hilfe von regenerativ erzeugtem Wasserstoff |
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Industrialisierung des Wasserstoffeinsatzes im Hochofen |
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Erprobung einer nachhaltigen, energetischen Autarkie mit Hilfe einer Wasserstoffinfrastruktur |
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Wasserstoff-Kompetenzzentrum Herten |
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Implementierung eines bedarfsgerechten Power-to-Gas Konzeptes in CO2 emittierende Fermentationsanlagen |
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Power-to-Gas Ibbenbüren |
Wasserstofferzeugung
per Elektrolyse |
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Smarte Betriebsstätte Metelen |
Wasserstoffbasiertes Versorgungssystem auf Basis von Photovoltaik |
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