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Fraunhofer-Gesellschaft
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2023
Report
Title

Transformation der Gasinfrastruktur zum Klimaschutz. Abschlussbericht

Title Supplement
Ressortforschungsplan des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz. Forschungskennzahl 3720 43 503 0. FB000975
Other Title
Transformation of the gas infrastructure for climate protection
Abstract
Mit der Revision des Klimaschutzgesetzes im Jahr 2021 hat sich Deutschland u. a. verbindlich das langfristige Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2045 treibhausgasneutral zu werden. Dies bedeutet, dass die Nutzung von fossilen Energieträgern vollständig zu vermeiden ist, insbesondere durch ein Ausschöpfen von Energieeffizienzpotenzialen und einen vollständigen Umstieg auf erneuerbare Energiequellen. Diesbezüglich hat sich ein weitgehender Konsens entwickelt, dass eine THG-neutrale Energieversorgung, selbst im Fall von einem hohen Maß an Elektrifizierung, Effizienz, Flexibilität, Speicherung und Sektorkopplung, ergänzend auf THG-neutrale gasförmige Energieträger angewiesen sein wird. Es stellt sich daher die Frage, ob bezüglich der Nutzung von erneuerbaren Gasen bestimmte Pfade zu bevorzugen sind und wie das Ausphasen von fossilem Erdgas und die künftige Nutzung erneuerbarer Gase gestaltet werden kann. Vor diesem Hintergrund werden in dieser Studie die Gasinfrastruktur und ihre Entwicklungsmöglichkeiten im Rahmen der Energie- und Klimaschutzziele der Bundesregierung beleuchtet sowie strategische Leitplanken für erforderliche infrastrukturelle Weichenstellungen für gasförmige Energieträger entwickelt. Ziel dieser Studie ist es, in kompakter Form einen Eindruck des Übergangs von Erdgas- zur Wasserstoffinfrastrukturen zu vermitteln. Dabei werden die wesentlichen Meilensteine, Hemmnisse, regulatorischen und technischen Anpassungsbedarfe im Verlauf des Transformationspfades dargestellt, unter Berücksichtigung der Anwendungsbreite von Wasserstoff und des Zeitpunkts des aufkommenden Wasserstoffbedarfs.

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With the revision of the Climate Protection Act in 2021, Germany has, among other things, set the binding long-term target of becoming greenhouse gas neutral by 2045. This means that the use of fossil fuels is to be completely avoided, in particular by exploiting energy efficiency potentials and a complete switch to renewable energy sources. In this respect, a broad consensus has developed that a GHG-neutral energy supply, even in the case of a high degree of electrification, efficiency, flexibility, storage and sector coupling, will additionally rely on GHGneutral gaseous energy carriers. The question therefore arises whether certain paths with regard to the use of renewable gases are preferable and how the phasing out of fossil natural gas and the future use of renewable gases can be shaped. Against this background, this study examines the gas infrastructure and the options for its development within the framework of the German government's energy and climate protection targets, and develops strategic guidelines for the necessary infrastructural course-setting for gaseous energy carriers. The aim of this study is to give an overview of the trasnformation from natural gas to hydrogen infrastructures in a compact form. In doing so, the main milestones, obstacles, regulatory and technical adaptation requirements in the course of the transformation pathway are presented, taking into account the application range of hydrogen and the timing of the arising hydrogen demand.
Author(s)
Wachsmuth, Jakob  
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI  
Duscha, Vicki  
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI  
Wietschel, Martin  
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI  
Oberle, Stella  orcid-logo
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG  
Herrmann, Ulrike  
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG  
Graf, Marieke Emilie Anna  orcid-logo
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG  
Pfluger, Benjamin  
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG  
Sorayaei, Mona
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. -DVGW-, Bonn  
Brandes, Frederik
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. -DVGW-, Bonn  
Gehrmann, Stefan
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. -DVGW-, Bonn  
Rommelfanger, Janosch
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. -DVGW-, Bonn  
Isik, Volkan
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie
Köppel, Wolfgang
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie
Heneka, Maximilian
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie
Zubair, Asif
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie
Vayas, Louis
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie
Corporate Author
Umweltbundesamt -UBA-, Dessau-Roßlau  
Publisher
UBA  
Project(s)
Transformation der Gasinfrastruktur zum Klimaschutz
Funder
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz
Link
Link
Language
German
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI  
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG  
Keyword(s)
  • Klimaschutz

  • Gas

  • Wasserstoff

  • Gasnetz

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