Die größten Energieversorger der Hauptstadt, Vattenfall und Gasag, planen derzeit mit einem erheblichen Anteil von Wasserstoff für die Wärmeerzeugung in den nächsten Jahren.
Dass diese Planung jedoch den Klimazielen Berlins widerspreche, erklärt eine Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin) und dem Climate Change Center Berlin Brandenburg.
Vattenfall, Gasag, NBB und Gasnetzbetreiber Ontras stellten erst diesen Sommer ihren Plan vor, bis 2030 die Hälfte des Berliner Gasverbrauchs durch Wasserstoff zu ersetzten.
Zweite Säule für das Energiesystem
„Mit dem Wasserstoff-Startnetz der NBB bekommen wir den Wasserstoff in die Stadt und arbeiten so an der dringend benötigten zweiten Säule eines klimaneutralen Energiesystems“, erklärte Georg Friedrichs, Vorstandsvorsitzender der Gasag damals. „In Berlin wird uns Wasserstoff dabei helfen, das Stromsystem und die Wärmenetze abzusichern und beide sicher über den Winter zu bringen.“
Zunächst soll Vattenfalls Fernwärme mit Wasserstoff versorgt werden, ist dann eine Nachfrage und somit ein Angebot entstanden, sollen Gas-Großkunden (Wärme- und Quartierskonzepte, sowie Industriebetriebe) und später SLP-Verbraucher folgen.
Fernwärme mit 41 Prozent Wasserstoff
Vattenfall will den Erdgaseinsatz in existierenden und neuen Kraft-Wärme-Koppelungsanlagen (KWK-Anlagen) im Laufe der 30er Jahre durch klimaneutralen Wasserstoff oder andere synthetische Brennstoffe ersetzen. So soll der Fernwärmemix 2045 zu 41 Prozent aus grünen Gas bzw. Wasserstoff bestehen.
„Zum jetzigen Zeitpunkt lässt sich keine sichere Auskunft darüber geben, wie die Verfügbarkeit von Wasserstoff in Deutschland zukünftig aussehen wird", hieß es von Vattenfall auf Anfrage. „Daher werden unsere wärmegeführten Gaskraftwerke für einen flexiblen Betrieb ausgerichtet und Wasserstoff-ready geplant.“
Kritik von DIW und TU
Die Studienautoren haben eine andere Auffassung: „Der Plan schafft neue Abhängigkeiten, da Wasserstoff nicht in ausreichendem Maße in Deutschland erneuerbar erzeugt werden kann“, sagt Studienautor Philipp Herpich von der TU Berlin. Er hat mit TU Berlin-Wissenschaftler Konstantin Löffler und Franziska Holz vom DIW berechnet, wie Berlin ohne große Mengen Wasserstoff die zukünftige klimafreundliche Wärmeversorgung der Stadt sicherstellen kann.
Noch werden Gebäude zu 44 Prozent mit Erdgas in dezentralen Thermen beheizt und auch 53 Prozent der Fernwärme wird mit Erdgas erzeugt.
Integrierte Netzplanung anders denken
Bis 2045 will Berlin klimaneutral sein, bis 2026 einen umsetzbaren Wärmeplan fertigstellen.
„Ziel sollte eine integrierte Netzplanung sein, die Fernwärme-, Strom- und Gasverteilnetze zusammen plant“, sagt Studienautorin Franziska Holz, Leiterin des Forschungsbereichs Ressourcen und Umweltmärkte in der Abteilung Energie, Verkehr, Umwelt im DIW Berlin.
Warnung vor Aufstocken mit Fossilen
Zentrale und dezentrale Wärmepumpen könnten die Wärmegewinnung mit Erdgas ersetzen, benötigten jedoch Strom. Die Studie zeige, dass bei einem schleppenden Ausbau der Stromverteilnetze in Berlin neue elektrische Anwendungen wie dezentrale Wärmepumpen und Elektroautos nicht ausreichend mit Strom versorgt werden können.
Dann würde Berlin die Versorgungslücke weiterhin mit fossilen Energien befüllen oder wie in den theoretischen Planungen vorgesehen mit Wasserstoff, der jedoch nicht ausreichend verfügbar sein wird.
Notwendig seien zudem zügige Erprobungen von Erdwärmepotenzial, der Bau von saisonalen Wärmespeichern und die Erforschung von möglichen Konflikten mit dem Grundwasser und Schutz der Grundwasserspeicher.
DIW: Wasserstoff energetisch als Wärmelieferant nicht sinnvoll
„Strom aus erneuerbaren Energien und Wärmepumpen sind die effizienteste Art, die Wärmeversorgung Berlins nach dem Erdgas sicherzustellen“, sagt Franziska Holz. „Wasserstoff zur Wärmegewinnung zu verbrennen ist aus energetischer Sicht nicht sinnvoll, da es zu hohen Umwandlungsverlusten kommt.“
Die kosten- und energieeffiziente Wärmeversorgung Berlins werden Wärmepumpen und der Ausbau des Stromverteilnetzes zum Betrieb von Wärmepumpen sichern. Zudem können große, zentrale Wärmepumpen die Wärme aus der Erde, Fließgewässern, Industrieabwärme oder aus dem Abwasser der Kanalisation gewinnen.
Die Reaktionen von Gasag und Vattenfall
„Wir werden die Studie, die heute veröffentlicht wurde, zunächst lesen und analysieren“, erklärte die Gasag. „Wir sind aber grundsätzlich überzeugt, dass die Wärmewende den Einsatz von grünem Wasserstoff im energetischen System braucht und sehen auch, dass Politik und Energiebranche diese Sichtweise mehr und mehr teilen.“
„Auch und gerade mit einem starken Zubau von Wind- und PV-Stromerzeugung und immer mehr elektrischen Anwendungen in der Industrie, Wärmepumpen in den Gebäuden und der E-Mobilität braucht es Wasserstoff und KWK-Anlagen, um die stark steigende Strom-Verbrauchslast zu Winterzeiten klimaneutral abzusichern“, hieß es von Vattenfall.
Die Effizienzvorteile der KWK-Anlagen kämen beim Einsatz von Wasserstoff in Zukunft noch deutlicher als bisher zum Tragen, da der Wasserstoff durch die parallele Stromerzeugung und Wärmebereitstellung besonders effizient ausgenutzt werde. (pfa)
