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Nachhaltige Verteilung von Energie (6)

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Nachhaltige Verteilung von Energie (6)
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7
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Dieses Material ist Teil der Lehr-Lern-Materialien von "OER4EE - Technologien für die Energiewende" und zugleich Bestandteil der Lehrveranstaltung "Ausgewählte Kapitel nachhaltiger Technologien - Sektorkopplung", Kapitel 2b. Inhalt dieses Screencasts: Nachhaltige Verteilung von Energie (6): Erdgasnetze (2)
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Computer animationDiagram
Computer animation
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Transcript: German(auto-generated)
Es gibt nicht nur die OpenGrid Europe, wir haben mehrere Fernleitungsgasnetzbetreiber in Deutschland. Orientiert war das mal aufgeteilt in zwei Marktgebiete, die NetConnect und die Gaspool. Zur NetConnect zählen Bayernetz GiatiGas, deutsche Sparte, OpenGrid Europe, Terranetz,
Baden-Württemberg, Fluxys für die Temp und ThyssenGas. Gaspool brachte dann noch die GasCade, GTG Nords, das ist eine Tochter der EWE, GasUni, Deutschland, eigentlich ein niederländisches Unternehmen, J-Gas, Tochter der GasUni und OpenGrid Europe, Norwega, OnTrust, Tochter der VNG,
Lubmin, Brando, GasTransport, Opal, GasTransport, Fluxys Deutschland auch wieder und NL GasTransport. Aber diese beiden Marktgebiete der Fernleitungsnetzbetreiber sind bis 2021 haben sie Bestand gehabt und dann zusammen gelegt worden. Auf dieser Seite hier können
Sie eine Karte ziehen und sich angucken wie NetConnect bzw. Gaspool sich Deutschland aufgeteilt hatten und es gibt, darüber werden wir noch diskutieren, sowohl H-Gas als auch L-Gas Qualitäten. Das werden wir gleich noch diskutieren, was das ist. Aber jetzt wollte ich hier noch sagen,
diese Marktgebiete sind zusammengelegt worden, sodass wir nur noch in Deutschland eines diskutieren. Was sind L-Gas bzw. H-Gas? L-Gas steht für Low Caloric Gas, nieder calorisches Gas, Gas mit niedrigerem Brennwert. Dadurch kommt es zustande, dass ein niedrigerer Anteil an Kohlenwasserstoffen
enthalten ist. Der Brennwert ist zwischen etwa 8 und 10 Kilowattstunden pro Kubikmeter. Dichte bei 0,84 Kilogramm pro Kubikmeter vorkommen. Niederlande, Norddeutschland, hier sehen Sie
schematisch die Zusammensetzung Methan zu vielleicht 85 Prozent, weitere Alkane. Methan ist das kürzeste von Ihnen und mit Alkanen sind dann Abethan, Propanbutan usw. gemeint und in Erdgas
mit erklecklichem Anteil. Das senkt natürlich, weil in Erdgas nichts zum Brennwert beiträgt, dramatisch im Vergleich zu diesen Qualitäten hier. Viel höherer Methananteil, nicht mehr viel Platz für Alkanen. Das ist aus den Gussstaaten inklusive Russland natürlich das H-Gas. Das ist das H-Gas aus der Nordsee, wo viel weniger Methan drin ist als aus dem russischen Gas. Dafür aber ein
erklecklicher Anteil noch an höheren Alkanen und auch nicht so viel in Erdgas. Die Brennwerte hier schwanken zwischen etwa 11 und 14 Kilowattstunden pro Kubikmeter. Das ist deutlich höher als das hier oben. Die Dichte ist etwas tiefer. Man braucht, wenn man auf seine Jahresrechnung schaut und die
Umstellung hinter sich gebracht hat, denn das L-Gas verschwindet eben weniger Kubikmeter für die entsprechende Heizleistung. Wir können uns die Speicherdichten von Erdgas über diesen Bereich hier anschauen. Wir sind im Bereich 273 Kelvin sind etwa 0 Grad. Dann sind wir hier in diesen
Bereichen unterwegs irgendwo so zwischen 5 Grad und etwas mehr. Das darf auch nicht zu heiß werden in den Leitungen und Sie sehen in Deutschland hat ich gesagt bis etwa 100 bar und dann haben Sie, wenn Sie die die Dichte hier anschauen, die ist hier in Kilogramm pro Kubikmeter. Muss man
vorsichtig sein. Hier ist Kilogramm pro Kubikmeter, aber da müssen wir gut hinschauen, dass wir die entsprechenden Daten halt auch hier erkennen können. Wichtig ist für uns hier zu sehen, dass wir weit weg sind von den hohen Speicherdichten von Erdgas unter den gegebenen Druck- und Temperaturbedingungen.
Wenn man richtig viel Energie hinein packen wollte, dann muss man in ganz andere Ecken gehen. Dann geht man beispielsweise schon hier auf das komprimierte Erdgas. Da ist einfach der Druck
drauf geremmt. Das Temperaturniveau ist aber das gleiche. Wenn man an der Temperatur dreht, sie nämlich deutlich absenkt, kommt man hier in den Transcritical Storage, das ist krüoverdichtet schon und die Verflüssigung Liquid Storage, das LNG, das Liquified Natural Gas hat eine sehr hohe
Speicherdichte, aber bei sehr tiefen Temperaturen und wir haben natürlich das Problem die Energie hier aufzubringen, um sowohl die Temperatur als abzusenken, als auch den Druck hier so erklecklich doch irgendwo hoch zu halten, um auf höhere Speicherdichten eben zu kommen. Entschuldigung, wir sind natürlich hier dann in einem solchen Bereich, genau. Aktuelle
Herausforderungen für Fernleitungsnetzbetreiber, dafür steht FNB. Die Umstellung von L auf H-Gas, einfach deswegen, weil in den Niederlanden das Gas wegbricht und wir nicht hinreichend
Quellen haben. Der Markgebietzusammenschluss, Netconnect und Gasprognosen sind zusammengegangen. Elektrifizierungen weitere, um natürlich nicht überall noch mehr Gas zu verbrauchen für die Anlagen und vor allen Dingen dank des Ukraine-Kriegs der Bau von LNG-Anlagen, die wir in Deutschland vor Jahr zwar diskutiert hatten, aber noch nicht hatten. Dies alles plus die Digitalisierung würden
wir dann vierte Generation der Gasnetze nennen. Das gibt es nicht ganz so scharf wie im Fernwärmennetzbereich dieser Entwicklungen, aber das wäre vielleicht die Entsprechung dazu. In Teil 2c werden wir andere Gasqualitäten diskutieren, Wasserstoff und Beimischungen. Wir werden uns Umwidmungen
für den Wasserstofftransport anschauen, vorhandene Netze, Neubau, zeitliche horizontalen Beispiele, das kommt. Wir diskutieren die oberen Teile jetzt noch. Umstellung L auf H-Gas. Grund, ich hatte es angedeutet, die L-Gas-Vorkommen werden aufgebraucht sein, weil man kann sie nur
noch zu einem hohen Preis, nämlich den von Erdbeben aus der Nordsee, herausziehen. Das L-Gas stammt aus Norddeutschland und den Niederlanden, aber es ist eben keine gute Idee mehr das an den Niederlanden so fördern. Die H-Gas-Vorkommen sind weltweit. Wir ziehen sie aktuell vorwiegend aus Norwegen
und Russland und natürlich auch Liquified, also verflüssigtes LNG. Herausforderungen, unterschiedliche Anforderungen an technische Geräte aufgrund unterschiedlicher Gasqualität. Das ist wirklich nicht das gleiche. Sie haben die Zusammensetzungen gesehen. Gasgeräte, Gewerbe, Industrieanlagen müssen noch angepasst werden. Es sind noch gar nicht alle umgestellt, um Sicherheit und Effizienz zu
garantieren. Das heißt den Düsentausch beispielsweise, die neue Kalibrierung. 6 Millionen Geräte sind betroffen und es ist, wie ich am eigenen Beispiel weiß, erst vor kurzem geschehen bzw. noch im Gange dieser Umstellung. Im Netzentwicklungsplan Gas 2020 mit Stand 2020
aus bis 2030 haben sie ein Bild vom H-Gas-Transportnetz sehen können, auch vom L-Gas-Transportnetz und sie würden dort sehen, dass das von den Niederlanden aus im wesentlichen große Teil der Nordrhein-Westfalen so ein bisschen darüber hinaus und Niedersachsen es trifft. Aber natürlich der Süden da soweit
frei von ist. Ich sollte vielleicht sagen, dass die Umstellung, die diskutiert bzw. gerade durchgezogen wird, von langer Hand geplant worden ist, generalstabsmäßig. Natürlich gibt es Zeitverzügerungen. Simulationsmodelle habe ich in 2018 im Sommer intensiv bereits mit umgestellt,
aber da war die eigene Umstellung zwar schon in den Planungen, kann man im Netzentwicklungsplan jeweils dann gucken, von den alten Jahren vorgesehen, aber ist mit Zeitverzug auch sicherlich dann Corona erst durchgezogen worden wird es aber und es klappt soweit technisch. Auf dieser Karte, hier in dieser Quelle, Seite 48, würden Sie auch eine wichtige
Maßnahme für die Umstellung von L auf H-Gas sehen, die neue Pipeline Seelink. Das C wird dann niederländisch gesprochen Seelink. Bei Hoch Neukirch, Station St. Hubert, ist dieses
Foto entstanden, sodass Sie mal eine Idee bekommen. Das sind normal große Bagger, was Sie eine Vorstellung bekommen, wie groß sowas ist. Durchmesser von Gasleitungen sind in Deutschland zwischen 10 cm und etwa 1,40 m. Damit ist der Innenrohrdurchmesser gemeint und für den großen Transport natürlich jenseits des Meters halt. Dann haben Sie mal eine Einschätzung hier. Diese Großrohre werden in die Erde verlegt, verbunden und das Bildschirm von 2020. Mittlerweile
ist die Seelink in Betrieb. Das ist eine Fernleitung und ihre technischen Anlagen, die Verdichterstationen sind startklar. Das war im Mai 2021 schon der Fall. Technische Inbetriebnahme, eines der größten Infrastrukturprojekte Deutschlands, ist erfolgt. 216 km lang ist
die Seelink. Eines der größten Infrastrukturprojekte der letzten Jahre, fast 700 Millionen Euro und das wurde auch mal im geplanten Zeit- und Finanzrahmen fertiggestellt erfreulicherweise. Die Seelink ist eben notwendig um die rechtzeitige und reibungslose Umstellung von L auf H-Gas für rund 5 Millionen Haushaltsgewerbe und Industriekunden in Nordrhein-Westfalen und über hinaus zu
gewährleisten. Eben da, wo prominent die L-Gas-Umstellung erfolgen musste und muss. In einer eigenen Zeichnung habe ich ihn über Recherchen dargestellt, wie Seelink etwa verläuft, über Lekten, Gescher und so weiter. Das sind im Gasbereich bekannte Namen. Geht es hier runter
über Kamp-Lindford, Kempenkriefeld, Meerbusch durch oder an, Neues vorbei und so weiter. Erkelenz bis hier runter nach Richtung Herzogenrad, Größenordnung zumindest nach Aachen. Das ist der Weg, den wir hier gehen und es gibt Karten, Werke im Netz, die Sie ganz einfach vielleicht auch finden werden,
die nicht exakt die gleiche Darstellung haben. Das ist eine schematische Darstellung. Ich habe mich bemüht, das nach Kenntnissen nachzuzeichnen und Sie können im Netz, wenn Sie suchen, vielleicht weitere Quellen dieser Art entdecken. Marktgebietzusammenschluss war im Oktober
2021. Netconnect und Gaspool sind zusammen, nennen sich jetzt Trading Hub Europe. Das wird auch durch die Presse gegangen oder ist durch die Presse gegangen. In den letzten Monaten bezogen auf das aktuelle Aufnahmedatum. Allerdings nicht so sehr, um den Marktgebietzusammenschluss zu
diskutieren, sondern weil die Trading Hub Europe natürlich diskutiert, wie es marktseitig um den Gasttransport steht. Der ist nun mal in aller Munde. Die Fusion ergab damals dann Marktgebiete mit 15
Fernleitungsnetzen, mit rund 750 nachgelagerten Netzen. Es ist auch nach wie vor so mit den 15 Fernleitungsnetzen, die wir noch haben. Einen Marktgebiet zu verantwortlichen haben wir für Bilanzkreisverträge, Markteintritt und deutschlandsweites Handeln wurde vereinfacht. Endverbraucher sind für die Lieferanten erreichbar, sind für alle Lieferanten erreichbar. Alle Endverbraucher, für alle. Das
war gut. Herausforderungen, aber die bestehenden Simulationsmodelle müssen eigentlich harmonisiert werden. Das sind sie gar nicht. Es gibt kein gemeinschaftliches. Die Digitalisierung ist nach wie vor eine Herausforderung und die Netzbetreiber sind sehr unterschiedlich weit, was das betrifft. Transportkapazitäten müssen neu berechnet werden. Die Komplexität des Systems steigt und hinzu kommt, dass wir uns dank des Ukrainekriegs in noch komplexeren Zusammenstellungen aktuell
Richtung LNG und Umstellung noch in Teilen auf Wasserstoff befinden. Das sind also spannende Zeiten, kann man mal so sagen.