Transportnetze & Verteilnetze

Das Übertragungsnetz gewährleistet eine sichere Versorgung mit Strom. Da Strom nicht im Netz speicherbar ist, sorgt es dafür, dass Erzeugung und Verbrauch kontinuierlich in Balance gehalten werden. Das Übertragungsnetz kann Erneuerbare Energien über weite Strecken transportieren und damit teilweise die volatile Erzeugung ausgleichen.

Durch den steigenden Anteil Erneuerbarer Energien wandelt sich die Anforderung an das Übertragungsnetz. Es bleibt ein wichtiger Teil des Energiesystems der Zukunft, da es:

• Strom aus Erneuerbaren Energien dahin transportieren kann, wo er gebraucht wird,
• Nord- und Süddeutschland verbindet und einen gemeinsamen Energiemarkt mit den Nachbarländern ermöglicht,
• Windstrom aus Offshore-Anlagen ins Inland – auch nach Nordrhein-Westfalen – bringt und

durch den effizienten Einsatz verschiedener Systemdienstleistungen, wie beispielsweise Schwarzstartfähigkeit und Kurzschlussleistung, die Netzqualität, -stabilität und Versorgungssicherheit gewährleistet.

Bisher wird in Gaspipelines noch CO₂-haltiges, fossiles Erdgas transportiert. Das bestehende Gasnetz ermöglicht aber auch den Transport von klimaneutral erzeugten Gasen wie Biomethan. Auch Wasserstoff aus Erneuerbaren Energien kann – nach einer Gasnetzumrüstung – über diese Pipelines transportiert werden. Eine Beimischung von grünen Gasen wie Biomethan oder Wasserstoff in das Erdgasnetz ist ebenfalls möglich. In Pilotprojekten wird die Auswirkung einer Beimischung von Wasserstoff auf die Endkundengeräte untersucht. Gasnetze können Gase nicht nur transportieren, sondern auch speichern. So sind Erzeugung und Verbrauch in Gasnetzen – anders als in Stromnetzen – zeitlich entkoppelt.

Grüner Wasserstoff kann in vielen Bereichen, zum Beispiel im Verkehr, im Wärmesektor, oder in der Industrie eingesetzt werden. Soweit sinnvoll kann Wasserstoff auch zur Stromerzeugung verwendet werden. Außerdem ist er in großen Mengen speicherbar und damit ein zentraler Baustein im Energiesystem der Zukunft.

Die Wasserstoff-Roadmap Nordrhein-Westfalen prognostiziert, dass im Jahr 2050 zirka 18 von 104 benötigten Terawattstunden Wasserstoff innerhalb Nordrhein-Westfalens erzeugt werden. Die übrigen Mengen werden voraussichtlich aus dem windreichen Norddeutschland, europäischen Anrainerstaaten oder außereuropäischen Exportregionen importiert. Hierzu ist eine bedarfsgerecht ausgebaute Transportinfrastruktur notwendig.

Um diese Infrastruktur kurzfristig zu realisieren, haben die Fernleitungsnetzbetreiber einen Entwurf für das sogenannte Wasserstoff-Kernnetz vorlegt. Dieser wird aktuell von der Bundesnetzagentur geprüft und soll im Laufe des Jahr 2024 verabschiedet werden.

Weitere Informationen gibt es unter fnb-gas.de

Auf europäischer Ebene planen die Fernleitungsnetzbetreiber bereits auf Basis des bestehenden Erdgastransportnetzes ein Wasserstofftransportnetz, das sogenannte European Hydrogen Backbone. Dieses europaweite Wasserstofftransportnetz soll den internationalen Wasserstoffaustausch wirtschaftlich ermöglichen und zur Erreichung der Klimaziele beitragen.

Weitere Informationen gibt es unter gasforclimate2050.eu

Unter anderem durch E-Autos und Wärmepumpen steigt die Nachfrage nach elektrischer Energie. Das führt neben einer höheren Stromlast in den Verteilnetzen zu neuen Lastprofilen. Diese Lasten stellen zusammen mit den volatilen Einspeisern eine neue Herausforderung für den stabilen Netzbetrieb dar.

Die meisten Verteilnetze haben keine Informationen darüber, zu welchem Zeitpunkt an welchem Ort Strom in das Verteilnetz ein- und ausgespeist wird. Die Lösung: Ein intelligentes Stromnetz. Das sogenannte Smart Grid soll das Verteilnetz zentral überwachen und steuern. Es transportiert nicht nur Strom, sondern auch große Datenmengen. So ist es möglich, dezentrale Erzeuger und Verbraucher zu steuern und im Extremfall sogar auf- oder abzuregeln. Diese Digitalisierung der Stromnetze gewährleistet eine höhere Netzstabilität. Außerdem kann der notwendige Netzausbau auf ein wirtschaftliches Optimum begrenzt werden.

Derzeit bleibt ein Drittel der Wärme, die in Industrieprozessen entsteht, ungenutzt. Eine aktuelle Potenzialanalyse des Landesamts für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen geht von jährlich 88 bis 96 Terawattstunden verfügbarer Abwärme in Nordrhein-Westfalen aus. Davon wird etwa die Hälfte als technisch verwendbar eingeschätzt. Können die vorhandenen Hemmnisse aufgelöst werden und würde diese Wärme genutzt, könnten bis zu 13 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr eingespart werden. Um diese Potenziale nutzen zu können, braucht es Wärmenetze. So kann Abwärme sowohl in der Industrie als auch in Nah- und Fernwärmenetzen verwendet werden.

Bestehende Erdgasnetze können genutzt werden, um Wasserstoff zu verteilen. Das ist günstiger und geht deutlich schneller, als ein komplett neues Netz aufzubauen. Umfangreiche Informationen zum Thema Wasserstoff finden Sie unter www.energy4climate.nrw/h2nrw