Die Infrastruktur ist für die Entwicklung des Wasserstoffmarktes grundlegend – sie wird die Erzeugungs-, Verbrauchs- und Speicherstandorte verbinden und den Markthochlauf entscheidend unterstützen. 

Mit dem ONTRAS H2-Startnetz realisiert ONTRAS bis 2032 ein ca. 600 Kilometer umfassendes Wasserstofftransportnetz für Mittel- und Ostdeutschland. Rund 80 Prozent davon entstehen durch die Umstellung bestehender Gaspipelines, etwa 20 Prozent werden neu gebaut. Das ONTRAS H2-Startnetz ist Bestandteil des deutschlandweiten Wasserstoff-Kernnetzes. 

Damit der in Deutschland erzeugte oder auch importierte Wasserstoff zu den Verbrauchsregionen gelangen kann, ist eine funktionierende Infrastruktur notwendig. Mit dem bestehenden Fernleitungsnetz steht eine erprobte und bewährte Infrastruktur zur Verfügung, die die technischen Voraussetzungen für den Wasserstofftransport erfüllt und eine Umstellung auf Wasserstoff ermöglicht. 

Im ONTRAS H2-Startnetz werden ca. 500 Kilometer bestehende Erdgasleitungen auf den Transport von Wasserstoff umgestellt. Die Nutzung der vorhandenen Infrastruktur und die Umstellung bestehender Leitungen sind aus mehreren Gründen wichtig und sinnvoll: Im Vergleich zu Leitungsneubauten ist die technische Umstellung sowohl in Planung als auch Realisierung schneller und kostengünstiger umzusetzen. Die Leitungen liegen bereits in der Erde und folgen einer optimierten Route – die Umstellung ist damit auch ressourcenschonender als ein Neubau. 

Im Rahmen der Planung des ONTRAS H2-Startnetz wurde umfangreich geprüft, welche bestehenden Leitungen auf den Transport von Wasserstoff umgestellt werden können. Eine zentrale Maßgabe dabei ist es, die Versorgungssicherheit mit Erdgas auch nach der geplanten Umstellung einzelner Leitungsabschnitte weiterhin zu gewährleisten.

Aus verschiedenen Gründen kommen einige Leitungen nicht für eine Umstellung in Betracht, beispielsweise wenn die bestehende Gasinfrastruktur für die erwarteten H2-Transportbedarfe nicht ausreicht oder die Leitung weiter für die Erdgasversorgung benötigt wird. Auch in Gebieten, die bislang nicht durch Erdgasleitungen erschlossen sind, müssen neue Leitungen gebaut werden.

Wird der Neubau einer Leitung notwendig, werden in einem ersten Schritt Trassenvarianten erarbeitet. Die Trasse ist ein möglicher Verlauf einer Leitung. Dies erfolgt in Form einer sogenannten Machbarkeitsstudie. Dabei werden Vorgaben aus technischen Regelwerken, regionalen Planungen und behördlichen Anforderungen berücksichtigt. Eine große Rolle spielen zudem Boden- und Naturschutzbelange. Insgesamt ist es bei der Trassenfindung wichtiges Ziel, ökologische, wirtschaftliche, öffentliche und private Belange in den bestmöglichen Ausgleich zu bringen.

Mehr Infos zu Planung und Genehmigung

Auf der Grundlage der erarbeiteten Trassenvariante erfolgt die konkrete Planung der Leitung: Wo genau wird sie verlaufen? Diese Planungsphase ist ein mehrmonatiger Prozess und dient der Vorbereitung des behördlichen Genehmigungsverfahrens, dem sogenannten „Planfeststellungsverfahren“, das bei dem Neubau von Gasleitungen ab einer bestimmten Größe gesetzlich vorgeschrieben ist. In dieser Phase werden wichtige Vorarbeiten durchgeführt, u.a. Vermessungsarbeiten, Boden- und Grundwasseruntersuchungen sowie umweltfachliche Kartierungen.

Im Zuge dieser notwendigen Vorarbeiten lässt sich das Betreten von privaten Grundstücken nicht vollumfänglich vermeiden. Wie gesetzlich vorgesehen, werden die Arbeiten im Vorfeld öffentlich angezeigt. Die Arbeiten werden fußläufig durchgeführt, sodass eine Beeinträchtigung landwirtschaftlicher Nutzungen in dieser frühen Projektphase nicht zu erwarten ist. 

Mehr erfahren

Wir setzen bereits in der Planungs- und Genehmigungsphase auf eine gute Zusammenarbeit mit den Menschen vor Ort. Insbesondere sind wir von Anfang an Ansprechpartner für Eigentümer und Bewirtschafter der Flächen, durch die später Leitungen verlaufen sollen. Damit wir Leitungen bauen und fachgerecht betreiben zu können, müssen wir den dauerhaften Zugang sicherstellen, z.B. für Wartungsarbeiten. Dafür ist der Eintrag einer beschränkten persönlichen Dienstbarkeit im Grundbuch erforderlich, die sogenannte dingliche Sicherung. Zu Fragen der Abwicklung sowie Entschädigung gehen wir frühzeitig in den Austausch.

Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas und das häufigste Element des Universums. In seiner reinen Form kommt Wasserstoff kaum vor. Er ist chemisch gebunden, beispielsweise in Wasser oder Methan. Wie Erdgas kann auch Wasserstoff unter hohem Druck gehalten und transportiert sowie gespeichert werden. Wasserstoff hat eine sehr hohe Energiedichte: Ein Kilogramm Wasserstoff enthält etwa so viel Energie wie drei Liter Benzin.

Obwohl Wasserstoff farblos ist, ist er ein farbenreiches Element. Die Farbe des Wasserstoffs bezieht sich auf die genutzten Energieträger bei seiner Herstellung. Dabei spielen vor allem grüner, blauer, türkiser und grauer Wasserstoff eine Rolle.

Grüner Wasserstoff
Grüner Wasserstoff entsteht durch die Aufspaltung von Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). Die Aufspaltung erfolgt in einer Elektrolyse-Anlage unter Einsatz von Strom aus 100% erneuerbaren Quellen. Durch den Einsatz von regenerativem Strom ist der grüne Wasserstoff CO2-neutral und besitzt zudem eine hohe Reinheit. Demgegenüber steht jedoch, der hohe Stromverbrauch bei der Erzeugung des Wasserstoffes und die damit verbundenen hohen Erzeugungskosten.

Türkiser Wasserstoff
Die Erzeugung von türkisem Wasserstoff erfolgt mittels Methanpyrolyse. Hierbei wird dem Methan der Sauerstoff entzogen und es verbleiben die Bestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff. Der Kohlenstoff liegt hierbei in fester Form vor. Dies hat den Vorteil, dass der Kohlenstoff einfacher gespeichert und in späteren Prozessschritten weiterverarbeitet werden kann. Aktuell verfügt die Methanpyrolyse jedoch noch nicht über die notwendige Marktreife, weshalb ein industrieller Einsatz nicht realistisch ist.

Blauer Wasserstoff
Der blaue Wasserstoff wird auf die gleiche Weise erzeugt wie der graue Wasserstoff. Unterschied zum grauen Wasserstoff ist jedoch, dass das freiwerdende CO2 nicht einfach an die Umwelt abgegeben, sondern abgeschieden und gespeichert wird. Durch die Speicherung des CO2 kann der blaue Wasserstoff als CO2-neutral angesehen werden, solang das CO2 nicht wieder freigesetzt wird. Durch die Abscheidung und Speicherung des CO2 entstehen jedoch zusätzliche Kosten, was die Bereitstellung des blauen Wasserstoffs sehr kostenintensiv macht.

Grauer Wasserstoff
Bei der Erzeugung von grauem Wasserstoff werden fossile Energieträger wie Erdgas mittels Dampfreformierung in Wasserstoff und Kohlendioxid (CO2) aufgespalten. Das freiwerdende CO2 wird dabei ohne weitere Verarbeitung an die Umwelt abgegeben, was zu einer negativen CO2-Bilanz führt. (Bei der Herstellung von 1 Tonne H2 werden 10 Tonnen CO2 freigesetzt.) Vorteil dieser Erzeugungsart im Vergleich zu den anderen Wasserstofffarben ist, die im Verhältnis niedrigen Erzeugungskosten, weshalb der graue Wasserstoff momentan die wirtschaftlichste Alternative darstellt. 

Wasserstoff kommt in der Natur nur als gebundener Träger vor. Entsprechend muss er unter Nutzung von Primärenergie abgespalten werden. Derzeit wird der Großteil des Wasserstoffs über Steamreforming, also unter Einsatz von Erdgas, erzeugt. Daneben gibt es bereits erste Verfahren, die Wasserstoff aus Biomasse mit Hilfe der (hydrothermalen) Vergasung erzeugen. Angesichts einer zunehmenden, politisch geforderten Produktion von Erneuerbarem Strom, zum Beispiel mittels Windkraft, steht die (Wasser-)Elektrolyse als attraktive Erzeugungsmöglichkeit für Wasserstoff im Fokus einer Vielzahl von Überlegungen.

Bei der Elektrolyse wird in einer sog. Elektrolysezelle Wasser (H2O) mithilfe einer elektrischen Stromquelle in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufgespalten. Dazu werden zwei Elektroden unter Strom gesetzt: An der Anode findet die Oxidation statt, bei der Sauerstoff erzeugt wird; an der Kathode findet die Reduktion statt, bei der Wasserstoff erzeugt wird. Der erzeugte Sauerstoff kann entweichen, während der Wasserstoff gesammelt und (weiter-)genutzt werden kann. Durch den Einsatz Erneuerbarer Energien aus Solar oder Wind wird das Verfahren nachhaltig und es entsteht grüner Wasserstoff.

Wasserstoff ist ein vielseitiger Energieträger, der einen zentralen Beitrag zur Dekarbonisierung und damit zum Erreichen der Klimaziele beitragen kann. Der Einsatz von Wasserstoff ermöglicht es, die CO₂-Emissionen insbesondere in Industrie, Kraftwerken und Verkehr deutlich zu verringern. Vor allem bei der Dekabonisierung nicht elektrifizierbarer Prozesse spielt Wasserstoff eine zentrale Rolle.

In der Industrie wird Wasserstoff sowohl zur Erzeugung von Prozesswärme als auch direkt als Rohstoff in der Produktion eingesetzt. Um die Dekarbonisierung in der Industrie zu erreichen, werden große Mengen an klimafreundlich hergestelltem Wasserstoff benötigt.