TY - THES

T1 - Quantifizierung und Verortung geplanter Wasserstoffmengen in der Steiermark bis 2050 sowie Erstellung eines Transformationspfades für den Aufbau einer steirischen Wasserstoffinfrastruktur

AU - Schlömicher, Theresa

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Das globale Energiesystem ist derzeit zu einem großen Teil auf fossilen Energieträgern aufgebaut. Um eine Reduktion der CO2-Emissionen erzielen zu können, ist es unerlässlich, das gegenwärtige Energiesystem umzugestalten. Dies erfordert einen verstärkten Einsatz von Erneuerbaren Energien. Im Gassektor wird vor allem erneuerbarer Wasserstoff, der als ein reaktives und brennbares Gas ein äußerst vielseitiger Energieträger ist, als ein entscheidender Bestandteil eines nachhaltigen Energiesystems der Zukunft gesehen. Zu diesem Zweck wird für die großflächige Versorgung Europas mit Wasserstoff an einem paneuropäischen Wasserstoffnetz gearbeitet. Auf nationaler Ebene bestehen ebenso Pläne für das Wasserstoff-Kernnetz in Österreich für die Jahre 2030 und 2040. Als Energienetzbetreiber ist die Energienetze Steiermark GmbH für die Bereitstellung der zukünftigen erforderlichen Transportinfrastruktur für H2 in der Steiermark verantwortlich. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird auf Basis bestehender Daten eine Quantifizierung und Verortung des zukünftigen Bedarfs und der Aufbringung von prognostizierten Wasserstoffmengen durchgeführt. Im Rahmen der Quantifizierung werden ebenso prognostizierte CH4-Mengen miteinbezogen. Dabei wird auf erhobene Daten aus Umfragen der Industrie und auf berechnete Szenariendaten zurückgegriffen. Die Verortung der Mengen erfolgt anhand definierter Hauptleitungsstränge des steirischen Gasnetzes. Anhand einer Betrachtung, wie sich die H2- und CH4-Bedarfe je Datenquelle und Leitungsstrang über die Zeit entwickeln, kann abgeleitet werden, welche Regionen zu welchem Zeitpunkt aus heutiger Sicht mit Wasserstoff versorgt werden sollen. Daraus resultiert ein zeitlich gestaffelter Aufbau des Wasserstoffnetzes in der Steiermark. Die Auswertung ergibt, dass im Jahr 2030 eine H2-Versorgung der Steiermark aus dem Süden erfolgen soll. Zu diesem Zweck ist der Neubau der Südschiene 4-Leitung, der Neubau der Südschiene 3-Leitung und die Umwidmung der Südschiene-2 Leitung erforderlich. Gleichzeitig soll die Errichtung der erforderlichen Anschlussleitungen der Industrie, die schon 2030 einen H2-Bedarf verzeichnen, erfolgen. Bis 2040 erfolgt eine stufenweise Erweiterung des Wasserstoffnetzes in der Steiermark durch die Anbindung von Industriebetrieben und netzdienlichen Elektrolyseuren. Im Jahr 2040 soll in einem weiteren Schritt die Südschiene 1-Leitung durch ihre Umwidmung die zusätzliche Versorgung der Steiermark mit Wasserstoff aus dem Osten sowie den Anschluss weiterer wichtiger Industriebetriebe erzielen. Es ist zu erwarten, dass bis 2040 der Neubau von rund 145 km Wasserstoffleitungen sowie die Umwidmung von rund 135 km derzeit erdgasführender Leitungen erforderlich ist, um ein Wasserstoffkernnetz in der Steiermark zu etablieren und etwaige H2-Bedarfe zu decken.

AB - Das globale Energiesystem ist derzeit zu einem großen Teil auf fossilen Energieträgern aufgebaut. Um eine Reduktion der CO2-Emissionen erzielen zu können, ist es unerlässlich, das gegenwärtige Energiesystem umzugestalten. Dies erfordert einen verstärkten Einsatz von Erneuerbaren Energien. Im Gassektor wird vor allem erneuerbarer Wasserstoff, der als ein reaktives und brennbares Gas ein äußerst vielseitiger Energieträger ist, als ein entscheidender Bestandteil eines nachhaltigen Energiesystems der Zukunft gesehen. Zu diesem Zweck wird für die großflächige Versorgung Europas mit Wasserstoff an einem paneuropäischen Wasserstoffnetz gearbeitet. Auf nationaler Ebene bestehen ebenso Pläne für das Wasserstoff-Kernnetz in Österreich für die Jahre 2030 und 2040. Als Energienetzbetreiber ist die Energienetze Steiermark GmbH für die Bereitstellung der zukünftigen erforderlichen Transportinfrastruktur für H2 in der Steiermark verantwortlich. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird auf Basis bestehender Daten eine Quantifizierung und Verortung des zukünftigen Bedarfs und der Aufbringung von prognostizierten Wasserstoffmengen durchgeführt. Im Rahmen der Quantifizierung werden ebenso prognostizierte CH4-Mengen miteinbezogen. Dabei wird auf erhobene Daten aus Umfragen der Industrie und auf berechnete Szenariendaten zurückgegriffen. Die Verortung der Mengen erfolgt anhand definierter Hauptleitungsstränge des steirischen Gasnetzes. Anhand einer Betrachtung, wie sich die H2- und CH4-Bedarfe je Datenquelle und Leitungsstrang über die Zeit entwickeln, kann abgeleitet werden, welche Regionen zu welchem Zeitpunkt aus heutiger Sicht mit Wasserstoff versorgt werden sollen. Daraus resultiert ein zeitlich gestaffelter Aufbau des Wasserstoffnetzes in der Steiermark. Die Auswertung ergibt, dass im Jahr 2030 eine H2-Versorgung der Steiermark aus dem Süden erfolgen soll. Zu diesem Zweck ist der Neubau der Südschiene 4-Leitung, der Neubau der Südschiene 3-Leitung und die Umwidmung der Südschiene-2 Leitung erforderlich. Gleichzeitig soll die Errichtung der erforderlichen Anschlussleitungen der Industrie, die schon 2030 einen H2-Bedarf verzeichnen, erfolgen. Bis 2040 erfolgt eine stufenweise Erweiterung des Wasserstoffnetzes in der Steiermark durch die Anbindung von Industriebetrieben und netzdienlichen Elektrolyseuren. Im Jahr 2040 soll in einem weiteren Schritt die Südschiene 1-Leitung durch ihre Umwidmung die zusätzliche Versorgung der Steiermark mit Wasserstoff aus dem Osten sowie den Anschluss weiterer wichtiger Industriebetriebe erzielen. Es ist zu erwarten, dass bis 2040 der Neubau von rund 145 km Wasserstoffleitungen sowie die Umwidmung von rund 135 km derzeit erdgasführender Leitungen erforderlich ist, um ein Wasserstoffkernnetz in der Steiermark zu etablieren und etwaige H2-Bedarfe zu decken.

KW - Hydrogen

KW - Hydrogen Grid

KW - Hydrogen Infrastructure

KW - H2

KW - H2-Infrastructure

KW - Hydrogen Demand

KW - Hydrogen Quantities

KW - Styrian Hydrogen Grid

KW - Repurposing

KW - Hydrogen Pipelines

KW - Wasserstoff

KW - Wasserstoffnetz

KW - Wasserstoffinfrastruktur

KW - H2

KW - H2-Infrastruktur

KW - Wasserstoffbedarf

KW - Wasserstoffmengen

KW - steirisches Wasserstoffnetz

KW - Umwidmung

KW - Wasserstoffleitungen

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.160

DO - 10.34901/mul.pub.2024.160

M3 - Masterarbeit

ER -