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H2-Blending – Ein guter Mix fürs Klima

Beigemischter Wasserstoff kann Gasmotoren klimafreundlicher machen
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H2-Blending – Ein guter Mix fürs Klima

Wasserstoff gilt als Energieträger die Zukunft. Schon heute lässt er sich dem Erdgasnetz zusetzen, um Blockheizkraftwerke klimafreundlicher zu machen. Erdgas-Motoren von MAN Engines sind darauf vorbereitet.

Wasserstoff kann Erdgas zugesetzt werden
Energiereicher Cocktail: Bis zu 20 Volumenprozent Wasserstoff kann man dem Erdgas zusetzen. ©Shuterstock/Kamira

In Zukunft wird Wasserstoff eine entscheidende Rolle als umweltfreundlicher Energieträger spielen. Bis genügend „grüner“ Wasserstoff aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht, wird es allerdings noch etwas dauern. Aber schon heute kann man Blockheizkraftwerke (BHKWs) ein wenig klimafreundlicher machen – durch die Zugabe von Wasserstoff zum Erdgas („H2-Blending“). Denn das Erdgasnetz ist in der Lage, einen Mix aus Erdgas mit 20 Volumenprozent Wasserstoff zu transportieren. Wegen der geringeren Dichte von Wasserstoff beträgt sein Anteil an der Gesamtenergie des Gasgemischs rund sieben Prozent.

Da Wasserstoff komplett CO2-frei verbrennt, sinken die Kohlendioxid-Emissionen von BHKWs durch das H2-Blending spürbar. So kann die Zugabe von Wasserstoff zum Erdgas eine Brücke in das künftige Wasserstoffzeitalter schlagen. Das hat auch der Gesetzgeber erkannt und fordert bei großen BHKWs mit mehr als 10 Megawatt (MW) elektrische Leistung die „H2-Readiness“ der Anlagen. „Mit 10 Prozent H2-Beimischung im Erdgasnetz können KWK-Anlagen bereits jetzt umgehen“, sagt der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung. MAN Engines hat einen Großteil seiner Erdgasmotoren sogar für eine Wasserstoff-Beimischung von bis zu 20 Volumenprozent freigegeben.

MAN Engines entwickelt bereits seit den frühen 1990er-Jahren erfolgreich Gasmotoren unterschiedlichster Größen, die in Bussen und stationären Anwendungen zum Einsatz kommen. In den vergangenen Jahrzehnten hat das Unternehmen viel Wissen und Know-how in diesem Bereich aufgebaut. Aufgrund dieser langjährigen Erfahrungen kann MAN Engines seine Motoren problemlos an die aktuellen Anforderungen anpassen. Dank spezieller Zündkerzen und einer modifizierten Steuerungssoftware sind sie ohne Einschränkungen „H2 ready“. Die Nachfrage bei den Kunden ist bereits hoch – denn sie wollen sich schon heute auf die Wasserstoff-Zukunft vorbereiten.

Alle stationären MAN Gasmotoren (aufgeladene Magermotoren und Lambda-1-Saugmotoren) sind für die Beimischung von bis zu 20 Volumenprozent Wasserstoff beim Betrieb mit Erdgas ausgelegt. Bei maximaler Zumischung erreichen sie im Durchschnitt eine CO2-Einsparung von sieben Prozent. Gasmotoren von MAN Engines haben so das Potenzial, den Betrieb von BHKWs klimafreundlicher zu machen. Bereits durch die Verwendung von Erdgas konnten im Vergleich zu verbranntem Diesel circa 10 bis 20 Prozent CO2 eingespart werden. Mit der Beigabe von grünem Wasserstoff sind es weitere acht Prozent.

20 Volumenprozent Wasserstoff kann man dem Erdgas zusetzen

Die Farben des Wasserstoffs

Wasserstoff wird auf unterschiedliche Weise hergestellt. Darum gibt es in diesem Bereich eine ganze „Farbenlehre“. Hier erklären wir, was die Farben bedeuten:

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Grüner Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser hergestellt. Der Strom dafür stammt ausschließlich aus erneuerbaren Quellen (z. B. Wind oder Sonne).

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Roter Wasserstoff wird ebenfalls durch die Elektrolyse von Wasser hergestellt, wobei der Strom aus Kernenergie stammt.

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Grauer Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen, wobei das entstehende CO2 in die Atmosphäre entweicht. Zur Herstellung wird meist Erdgas unter Hitze in Wasserstoff und CO2 umgewandelt (Dampfreformierung). Gelegentlich wird der fossile Wasserstoff über die Vergasung von Kohle hergestellt (brauner Wasserstoff).

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Blauer Wasserstoff ist grauer Wasserstoff, bei dessen Produktion das entstehende CO2 aufgefangen und gespeichert wird (Carbon Capture and Storage, CCS). Da das CO2 nicht in die Atmosphäre gelangt, trägt es auch nicht zum Treibhauseffekt bei – das heißt: Das Verfahren ist klimaneutral.

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Grüner Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser hergestellt. Der Strom dafür stammt ausschließlich aus erneuerbaren Quellen (z. B. Wind oder Sonne).

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Türkiser Wasserstoff ist Wasserstoff, der bei der thermischen Spaltung von Methan (Methanpyrolyse) entsteht. Als Abfallprodukt entsteht dabei fester Kohlenstoff. Ihn kann man sehr einfach unterirdisch speichern oder sogar in Produkten wie Lithium-Ionen-Batterien verwenden. Klimaneutral ist das Verfahren nur, wenn die Energie für das Aufspalten aus erneuerbaren Quellen stammt.

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Weißer Wasserstoff ist Wasserstoff aus natürlichen Vorkommen. Er kommt oft gemeinsam mit fossilen Kohlenwasserstoffen und Helium vor. Weißen Wasserstoff kann man mit verschiedenen Methoden wie z. B. Fracking fördern.

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