Studie zur Regionalisierung von PtG-Leistungen für den Szenariorahmen NEP Gas 2020 - 2030

Zum Erreichen der Klimaziele wird die Sektorkopplung als ein notwendiger Schritt angesehen. Durch die Nutzung grüner Gase aus Power-to-Gas (PtG) Anlagen können fossile Energieträger in den Endenergiesektoren Verkehr, Industrie, private Haushalte, sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) substituiert werden. Im Netzentwicklungsplan Gas 2020‑2030 werden daher erstmalig auch PtG-Einspeisungen berücksichtigt, die durch die Ergebnisse der vorliegenden Studie anhand von Standortfaktoren regionalisiert werden können. Das Ziel dieser Studie ist es, regionalisierte Einflussfaktoren für die Attraktivität von möglichen Standorten für PtG in Deutschland zu bestimmen.

Die Standorte aktueller PtG-Anlagen in Deutschland unterliegen einer nicht von Standortattraktivität getriebenen Verteilung, da deren Wahl aktuell eher politisch oder forschungsseitig getroffen wird. Es handelt sich um kleine Pilotanlagen und noch nicht um großskalige Industrieanlagen. Folglich lassen sich aus den bisher gewählten Standorten keine Standorteignungen ableiten, weshalb Standorteignungen anhand der definierten Standortfaktoren in der Studie quantifiziert werden.

 

Bild Pressegespräch

Foto: Vorstellung der Studie zur Regionalisierung von PtG-Leistungen im Rahmen der Veröffentlichung des Szenariorahmens in Berlin

Anhand von vier ausgewählten Kennwerten der Residuallast wurde die regionale Überschuss elektrischer Einspeiseleistung aus regenerativen Quellen analysiert. Eine Kombination dieser resultiert in der in Abbildung 1 dargestellten Standorteignung für die Jahre 2017, 2030 und 2050.

Standorteignung von 2017 bis 2050

 

Abbildung 1: Standorteignung von 2017 bis 2050 hinsichtlich der regionalen EE-Überschüsse

Vor allem der Norden Deutschlands weist eine sehr gute Standorteignung bezüglich regionaler Überschüsse elektrischer Einspeiseleistung aus regenerativen Quellen auf, wobei auch im Norden erhebliche lokale Unterschiede zwischen den einzelnen Landkreisen bestehen. Das Ruhrgebiet, als großes Lastzentrum, eignet sich dagegen auch im Jahr 2050 wenig als Standort für PtG-Anlagen, da hier weiterhin keine Überschüsse aus erneuerbaren Energien (EE) zu erwarten sind.

Neben dem lokalen Angebot an erneuerbaren Energien ist der Verbrauch von Wasserstoff ein weiterer, elementarer Standortfaktor für die mögliche Verortung einer PtG-Anlage. Ein relevanter Verbrauch wird hier zunächst in den Sektoren Industrie und Verkehr erwartet. Die Sektoren Haushalte und Gewerbe, Handel und Dienstleistungen werden in dieser Studie daher erst einmal nicht berücksichtigt. Große Wasserstoff-Abnehmer befinden sich vor allem im Ruhrgebiet und an weiteren großen Industriestandorten wie dem Chemiedreieck Mitteldeutschland, sowie langfristig durch den Verkehrssektor in Ballungsgebieten und an großen Autobahntrassen (siehe Abbildung 2).

Regionalisierung des Wasserstoffverbrauchs in Indsutrie und Verkehr

Abbildung 2: Regionalisierung des Wasserstoffverbrauchs in Industrie und Verkehr

Für eine regionalisierte Bewertung einer Methanisierung von Wasserstoff werden Biogasanlagen mit Einspeisung in das Gasnetz analysiert, die folglich gleichzeitig eine CO2-Quelle und einen Anschluss an das Erdgasnetz repräsentieren. Diese Anlagen befinden sich, wie in Abbildung 3 ersichtlich, vor allem im Nordosten von Deutschland. Dies ergänzt sich sehr gut mit den zukünftig sehr hohen EE‑Überschüssen im Nordosten, so dass sich hier PtG mit Methanisierung mit regenerativ erzeugtem CO2 und Einspeisung ins Gasnetz anbietet. Wird das zukünftige Potenzial durch stromerzeugende Biogasanlagen mitberücksichtigt, die eine starke Konzentration im Süden und insbesondere im Nordwesten Deutschlands aufweisen, erweitert sich die sehr gute Standorteignung auf den gesamten Norden.

Regionalisierung von Biogasanlagen

Abbildung 3: Regionalisierung von Biogasanlagen

Die vorliegende Studie vermittelt auf der einen Seite Kenntnisse über den regionalen Bedarf von synthetischen Gasen in Form von Wasserstoff und auf der anderen Seite Einschätzungen über attraktive Erzeugungsstandorte synthetischer Gase. Durch Zusammenführung der analysierten Standortfaktoren können Power-to-Gas-Anlagen aus Systemsicht und der daraus resultierenden betriebswirtschaftlicher Sicht indikativ verortet werden. So erscheint die Verortung einer PtG-Anlage im Ruhrgebiet aus Sicht des Wasserstoffbedarfs sinnvoll, eine gute Standorteignung hinsichtlich der regionalen EE-Überschüsse bietet sich dort allerdings nicht. Im nördlichen Brandenburg und in Mecklenburg-Vorpommern ergeben sich dagegen sehr gute Standorte für die Herstellung von synthetischem Methan aufgrund von lokalen Überschüssen erneuerbarer Energien, CO2 aus Biogasanlagen und einen vorhandenen Anschluss an das Erdgasnetz. Die durchgeführten Auswertungen empfehlen somit eine Verortung der PtG-Anlagen in der Modellierung der Ferngasnetzbetreiber zum Netzentwicklungsplan Gas 2020‑2030, wodurch Rückwirkungen auf die Gasnetzinfrastruktur detailliert analysiert werden können.

 

 

Um unsere Webseite für Sie optimal zu gestalten verwenden wir Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu.
Weitere Informationen zu Cookies erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Einverstanden