Das Wasserstoff-Kernnetz bildet das Grundgerüst für den Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland. Es handelt sich gewissermaßen um die Bundesautobahnen der künftigen Wasserstoffinfrastruktur. Ziel des Kernnetzes ist es, deutschlandweit wesentliche Wasserstoff-Standorte, beispielsweise große Industriezentren, Speicher, Kraftwerke und Importkorridore, anzubinden. Damit ist das Wasserstoff-Kernnetz eine zentrale Zukunfts-Infrastruktur, ohne die eine weitere Dekarbonisierung unserer Energieversorgung sowie wichtiger Industriezweige nicht gelingen kann. Die schnelle und effiziente Realisierung des Kernnetzes ist eine Grundvoraussetzung für den erfolgreichen Markthochlauf der Wasserstoffwirtschaft.

Im Planungsstand vom Juli (https://fnb-gas.de/wasserstoffnetz-wasserstoff-kernnetz/) waren u.a. mehrere Leitungsalternativen für den Wasserstofftransport enthalten, die im Rahmen der Optimierung auf ihre Eignung für das Kernnetz überprüft wurden. Die Entscheidung für die jeweils berücksichtigten Alternativen ist im Antragsentwurf des FNB Gas e.V. beschrieben. Weitere Änderungen haben sich aus den Leitungsmeldungen weiterer potenzieller Wasserstoffnetzbetreiber ergeben, die im Juli 2023 Gelegenheit zur Stellungnahme gegenüber dem FNB Gas e.V. hatten. Es wurden rund 1.400 Kilometer Leitungen von weiteren potenziellen Wasserstoffnetzbetreibern gemeldet. Rund die Hälfte wurde ins Kernnetz aufgenommen. Mit 580 Kilometern entfällt davon der größte Anteil auf Umstellungsleitungen.

Das Kernnetz beinhaltet Umstellungsmaßnahmen (Leitungen, die derzeit noch für den Transport von Erdgas genutzt werden und auf den Wasserstoffbetrieb umgestellt werden), Neubauleitungen, Verdichterstationen und Gasdruckregel- und Messanlagen (GDRM-Anlagen). Rund 60% der Gesamtlänge des Kernnetzes sind Umstellungen. Sogenannte Anschlussleitungen an einzelne Letztverbraucher sind nicht Bestandteil des Wasserstoff-Kernnetzes, da der Fokus des Kernnetzes auf der überregionalen Transportebene liegt.

Laut aktuellem Entwurf wird das Kernnetz auf Basis des festgelegten Szenarios rund 9.700 Kilometer umfassen. Die Leitungen werden sukzessive im Zeitraum von 2025 bis 2032 in Betrieb genommen. Die Einspeise- bzw. Ausspeisekapazitäten des Kernnetzes betragen rund 100 GW bzw. 87 GW. Die Prüfung und Genehmigung des Kernnetzes soll laut dem im Gesetzentwurf vorgesehenen § 28r EnWG der Bundesnetzagentur obliegen. Erst im Anschluss an die Prüfung wird die genaue Größe des Wasserstoff-Kernnetzes zu beziffern sein.

Das Kernnetz beinhaltet Wasserstoffleitungen mit planerischer Inbetriebnahme zwischen 2025 und 2032. Die Leitungen werden sukzessive in Betrieb gehen. Wichtig hierbei ist, dass die Versorgungssicherheit mit Erdgas zu jedem Zeitpunkt gewährleistet ist – es darf aufgrund von Umstellungen auf Wasserstoff keine Engpässe in der Erdgasversorgung geben. Dafür sind die erdgasverstärkenden Maßnahmen angedacht, welche zeitlich synchron laufen werden.

Wenn eine Leitung von Erdgas auf Wasserstoff umgestellt wird, wird sie im Rahmen dieses Prozesses durch die Nutzung für ein anderes Medium einer wesentlichen Änderung im Sinne der Gashochdruckleitungsverordnung unterzogen. Die Umstellung wird durch den Leitungsbetreiber in Zusammenarbeit mit einem Sachverständigen nach Gashochdruckleitungsverordnung geplant, dieser Plan wird dann der zu genehmigenden Behörde vorgelegt. Der Leitungsnetzbetreiber und der Sachverständige erstellen für jede einzelne Leitung einen Maßnahmenkatalog (Einzelbegutachtung). Dieser wird durch den Leitungsnetzbetreiber unter Aufsicht des Sachverständigen abgearbeitet. In Abhängigkeit vom Zustand der Leitung kann dies mehrere Jahre dauern. Im Rahmen des konkreten Umstellungsprozesses wird das Erdgas aus der Leitung über z.B. Verdichter entleert und anschließend werden im drucklosen Zustand weitere Anpassungsmaßnahmen durchgeführt. Im Anschluss wird die Leitung mit Wasserstoff begast und befüllt, um dann in ein reguläres Transportregime überzugehen.

Für das Wasserstoff-Kernnetz werden in großem Umfang bestehende Erdgasleitungen für Wasserstoff umgerüstet. Dennoch muss zeitgleich sichergestellt werden, dass das verbleibende Fernleitungsnetz die voraussichtlich verbleibenden Erdgasbedarfe noch bedienen kann. Dadurch werden an einigen Stellen so genannte erdgasverstärkende Maßnahmen nötig. Für ca. 5.000 Kilometer umgestellte Leitungen der Fernleitungsnetzbetreiber nach aktuellem Antragsentwurf werden stellenweise sehr kurze erdgasverstärkende Neubauleitungen notwendig. Hierbei handelt es sich meist um kurze Streckenabschnitte, teilweise von unter einem Kilometer (ingsgesamt etwa 600 km).

Der Neubau einer Wasserstoffleitung wird aller Voraussicht nach etwa fünf bis acht Jahre dauern, in Abhängigkeit von der Größe des Projektes aber auch von der Dauer und den Anforderungen im Genehmigungsverfahren.

Grundlage für die Modellierung des Kernnetzes bildet ein Szenario, das anhand hierfür entwickelter Kriterien gemeinsam mit der Bundesregierung gesetzt wurde. Das festgelegte Szenario hat steuernde Funktion für den Umfang des Kernnetzes. Das Kernnetz soll gemäß § 28r Abs.1 EnWG ein deutschlandweites und ausbaufähiges Wasserstoffnetz für den überregionalen Transport sein und die derzeit bekannten großen Verbrauchs- und Erzeugungsregionen für Wasserstoff in Deutschland erreichen. Vor diesem Hintergrund werden im Kernnetz zunächst IPCEI-Projekte (Important Projects of Common European Interest) und PCI/PMI-Projekte (Projects of Common/Mutual Interest) berücksichtigt sowie Projekte, die der Einbindung in ein europäisches Wasserstoffnetz dienen. Ergänzend kommen weitere Kriterien zur Anwendung: Projekte, die Industriezweigen zuzuordnen sind, bei denen aus heutiger Sicht alternativ zur Wasserstoffnutzung keine sinnvolle Option zur Dekarbonisierung des Industrieprozesses besteht (u.a. Eisen und Stahl, Chemie, Raffinerien, Glasindustrie, Keramik). Berücksichtigt werden außerdem Reallabore der Energiewende, Wasserstoff-Speicherprojekte und große KWK-Kraftwerksstandorte (> 100 MW elektrischer KWK-Leistung) stellvertretend für zukünftige H2-ready Kraftwerke. Außerdem sollen ausreichende Anschlussmöglichkeiten für Erzeugungsregionen und Elektrolyseure entsprechend den Ausbaupfaden der Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) gewährleistet und eine regionale Ausgewogenheit hergestellt werden.

Insgesamt beträgt die Ausspeisemenge im Kernnetz-Szenario im Jahr 2032 rund 280 TWhth. Davon entfallen rund 160 TWhth – also über 50% – auf prognostizierte Bedarfe an größeren KWK-Standorten, die stellvertretend für zukünftige H2-ready Kraftwerke berücksichtigt werden. Die gesamte Ausspeisemenge liegt bereits deutlich über der Bedarfsprognose von 95-130 TWhth für das Jahr 2030, von der in der Nationalen Wasserstoffstrategie ausgegangen wird. Somit ist das Kernnetz bereits für den Transport größerer Mengen und den weiteren Wasserstoffhochlauf ausgelegt.

Nein, das Kernnetz bildet nur den Startschuss und ist nicht die endgültige Ausbaustufe der Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland. Die zweite Stufe der Wasserstoffnetzplanung beschreibt ein überregionales „flächenversorgendes“ Wasserstoffnetz, das durch szenario- und bedarfsbasierte Planung bestimmt werden wird. In diesem regulären Planungsprozess soll dann weiterer Netzausbaubedarf identifiziert werden, um zu einem bedarfsgerechten Wasserstoffnetz in Deutschland zu gelangen, an das weitere Wasserstoffverbraucher und -erzeuger sowie -speicher angeschlossen werden können. Im Rahmen dieser zweiten Stufe wird ab dem Jahr 2025 alle zwei Jahre auf rollierender Basis ein integrierter Netzentwicklungsplan (NEP) Gas und Wasserstoff entwickelt werden, was eine umfangreiche Konsultation miteinschließt. In diesem Zuge können auch weitere Branchen und Sektoren bei der weiteren Netzplanung für Wasserstoff berücksichtigt werden, die beim Kernnetz noch nicht berücksichtigt werden konnten. Damit ist auch nicht ausgeschlossen, dass Potenziale, die nicht im Kernnetz berücksichtigt sind, auch schon vor den Zieljahren des nächsten NEP angebunden werden können.

Die zweite Stufe der Wasserstoffnetzplanung ist auch auf die bedarfsbasierte Weiterentwicklung des Wasserstoffnetzes gerichtet und wird eine regelmäßige, in zweijährigem Turnus stattfindende öffentliche Konsultation von Szenariorahmen und Netzentwicklungsplan beinhalten. Der Szenariorahmen soll die Bandbreite wahrscheinlicher Entwicklungen im Rahmen der klima- und energiepolitischen Ziele der Bundesregierung abdecken, dazu werden die Bedarfe im Rahmen der Systementwicklungsstrategie, die dem Prozess der Netzentwicklungsplanung zugrunde liegt, berücksichtigt. Der Netzentwicklungsplan sieht Maßnahmen zum weiteren Netzausbaubedarf vor.
Für den ersten Szenariorahmen, welcher am 30.06.2024 von den FNB bei der BNetzA vorgelegt werden muss, läuft seit dem 07.02.2024 eine gemeinsame Marktabfrage von FNB und ÜNB. Bis zum 22.03.2024 können hier über die Website der FNB zukünftige Bedarfe gemeldet werden. Wichtig: Auch bereits im Kernnetz (Anlage 1) berücksichtige Projekte müssen hier Bedarfe erneut melden und konkretisieren. Auf Basis dieser Bedarfe werden die FNB den Szenariorahmen und anschließend den Netzentwicklungsplan erstellen.

Die perspektivische Einbindung des Kernnetzes in ein europäisches Wasserstoffnetz steht im Einklang mit der Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) der Bundesregierung. Ziel ist es, mittelfristig eine stärkere und engere Kooperation mit interessierten EU-Mitgliedstaaten zu etablieren, die einen koordinierten Markthochlauf ermöglicht, gemeinsame Standards setzt, Abstimmungen erleichtert und koordinierte Importe ermöglicht. Ein Großteil des in Deutschland benötigten Wasserstoffs wird durch Importe abgedeckt werden, nach Einschätzung der Bundesregierung unter Auswertung der gängigen Szenarien werden langfristig rund 50 % bis 70 % des Wasserstoffbedarfs durch Importe aus dem Ausland gedeckt werden. Projekte von gemeinsamem Interesse (PCI/PMI) sind bereits fester Bestandteil des Szenarios für das Wasserstoff-Kernnetz. Das sind grenzüberschreitende Infrastrukturprojekte, die die Energiesysteme der EU-Mitgliedstaaten (und ggf. darüber hinaus) miteinander verbinden. Detaillierte Erläuterungen zu den Annahmen bezüglich der Grenzüberganspunkte im Wasserstoff-Kernnetz befinden sich im Anhang des aktuellen Antrags der FNB.

Die Finanzierung des Kernnetz soll im Grundsatz vollständig privatwirtschaftlich erfolgen. Daher hat die Bundesregierung ein Finanzierungskonzept entwickelt, das privatwirtschaftliche Investitionen anreizt und die vollständige Finanzierung des Wasserstoffkernnetzes über Netzentgelte ermöglicht. Das Konzept enthält eine subsidiäre finanzielle Absicherung durch den Staat gegen unvorhersehbare Entwicklungen und verhindert, dass in den ersten Jahren sehr hohe Entgelte den Wasserstoffhochlauf gefährden. Deshalb werden die Netzentgelte für Wasserstoffabnehmer gedeckelt. Da in den ersten Jahren nur wenige Nutzer angeschlossen sein werden, können die anfänglich hohen Investitionskosten damit nicht voll auf die Nutzer umgelegt werden. Die auflaufenden Mindereinnahmen dieser ersten Phase werden durch spätere Mehreinnahmen ausgeglichen, wenn mehr Wasserstoffabnehmer an das Netz angeschlossen sind. Mit dieser „Entgeltverschiebung" tragen spätere Nutzer somit die Aufbaukosten des Netzes mit. Da spätere Nutzer von dem auskömmlich dimensionierten Netz und einem gelungenen Hochlauf profitieren, ist die zeitliche Streckung gerechtfertigt.

In der frühen Hochlaufphase entsteht durch die Deckelung des Hochlaufentgelts eine Differenz zwischen hohen Investitionskosten und knappen Einnahmen aus Netzentgelten angesichts weniger Erstnutzer. Diese Differenz kann aus einem Amortisationskonto zwischenfinanziert werden. Wenn zu einem späteren Zeitpunkt mehr Nutzer an das Netz angeschlossen sind und die Einnahmen aus Netzentgelten die Kosten für Netzaufbau und -betrieb übersteigen, wird der entstandene Fehlbetrag im Amortisationskonto ausgeglichen. Sofern das Amortisationskonto bis 2055 aus heute nicht vorhersehbaren Gründen nicht ausgeglichen sein sollte, greift eine subsidiäre staatliche Absicherung. Dann gleicht der Bund den verbleibenden Fehlbetrag aus, die Betreiber des Wasserstoff-kernnetzes beteiligen sich mit einem Selbstbehalt von bis zu 24 Prozent am Ausgleich des Fehlbetrags. Es wurde mit dem Zieljahr 2055 eine lange Laufzeit des Amortisationskontos gewählt, um auch bei Verzögerungen des Wasserstoff-Hochlaufs eine vollständige Finanzierung aus Netzentgelten zu gewährleisten.

Die Bundesregierung schafft eine staatliche Absicherung für den Fall, dass der Wasserstoff-Hochlauf entgegen der eigenen Pläne und Erwartungen scheitern oder sehr viel langsamer verlaufen sollte als heute von Experten prognostiziert. Denn gerade in Transformationsphasen kann es Innovationen und Veränderungen geben, die heute nicht absehbare Auswirkungen auf die Nachfrage nach Wasserstoff haben könnten. Wenn beispielsweise die Entwicklung einer Super-Batterie oder andere Methoden die Energiespeicherung revolutionieren sollten oder sich Wertschöpfungsketten verändern, könnte dies zu einem nachhaltigen Einbruch bzw. dem Ausbleiben der Nachfrage nach Wasserstoff führen. In solchen unwahrscheinlichen Szenarien blieben Entgelterlöse aus und der Staat müsste einen Fehlbetrag des Amortisationskontos ausgleichen, woran sich die Betreiber des Wasserstoff-Kernnetzes mit ihrem Selbstbehalt beteiligen. Diese subsidiäre staatliche Absicherung ist also wichtig, um privaten Investoren etwaig verbleibende Unsicherheit hinsichtlich eines gelingenden Wasserstoff-Hochlaufs zu nehmen. So überwinden wir das sogenannte Henne-Ei-Problem.

Ziel des Kernnetzes ist es, möglichst schnell und effizient die Grundlage für eine ausbaufähige Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland zu legen. Daher wird im ersten Schritt die überregionale Transportebene realisiert, die einen zügigen Hochlauf des Wasserstoffmarktes durch den Aufbau eines deutschlandweiten, effizienten, schnell realisierbaren und ausbaufähigen Wasserstoff-Kernnetzes ermöglicht. Der weitere Ausbau folgt in der zweiten Stufe der Netzplanung. Im Rahmen des Kernnetzes wurden auf der Transportebene bereits rund 700 Kilometer Leitungsinfrastrukturen von Erdgas-Verteilnetzbetreibern berücksichtigt.

Erdgas-Verteilnetzbetreiber (VNB) können einen wichtigen Beitrag zum Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland leisten. Die Umstellung bestehender Gasverteilnetzinfrastruktur und die Anbindung der Wasserstoffkunden über das Verteilernetz an die Wasserstoffinfrastruktur ist ein wichtiger Baustein für den Erfolg des Wasserstoffhochlaufs. Während der Fokus im Kernnetz auf der Transportebene liegt, schaffen die Verteilernetze (Regional- und Ortsnetze) die Verbindung vom Transportnetz zum Kunden (erste und letzte Meile). Ein erheblicher Anteil der bestehenden Hochdruckgasleitungen wird derzeit im Verteilnetzbereich betrieben und die regionale Verteilung von Wasserstoff ist grundlegend, um Industriekunden, Speicher, Elektrolyseure und Erzeuger in das Wasserstoffnetz zu integrieren. Für Wasserstoffverteilnetzbetreiber wird in Folge auch die Regulierung und der rechtliche Rahmen weiterentwickelt werden, so dass das Netz komplettiert wird.

Als zweite Stufe, die auf dem Wasserstoff-Kernnetz aufbaut, ist eine umfassende, turnusmäßige Netzentwicklungsplanung für Wasserstoff vorgesehen. Diese Planung soll in einem integrativen Prozess zusammen mit der Netzentwicklungsplanung für Erdgas erfolgen, um die Wechselwirkungen zwischen beiden Bereichen zu berücksichtigen und Synergien zu nutzen.

Zu diesem Zweck soll eine fortlaufende Netzentwicklungsplanung für Wasserstoff und Gas im Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) etabliert und der notwendige rechtliche und regulatorische Rahmen gesetzt werden. Mit den geplanten Regelungen soll festgelegt werden, dass Fernleitungsnetzbetreiber und regulierte Betreiber von Wasserstofftransportnetzen im Rahmen eines integrativen Prozesses alle zwei Jahre einen Szenario-Rahmen und darauf aufbauend einen Netzentwicklungsplan Gas und Wasserstoff erstellen. Die jeweilige Modellierung des Gasfernleitungsnetzes und des Wasserstofftransportnetzes soll dabei anhand bundeseinheitlicher Parameter erfolgen. Es wird zudem eine Koordinierungsstelle errichtet, die den integrativen Prozess der Netzentwicklungsplanung unterstützend begleitet.

Das Wasserstoff-Kernnetz bildet auf erste Stufe das Grundgerüst für den Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland. Dieses Grundgerüst soll mittels der Netzentwicklungsplanung als zweiter Stufe weiterentwickelt werden. Ziel ist es, auf Basis einer turnusmäßigen sowie szenario- und bedarfsbasierten Wasserstoff-Netzentwicklungsplanung, ein flächendeckendes, vermaschtes Wasserstoffnetz aufzubauen, das der Beschleunigung des Wasserstoffhochlaufs dient.

Der aktuelle Kernnetz-Antrag der FNB (https://fnb-gas.de/wasserstoffnetz-wasserstoff-kernnetz/) wird bis zum 8. Januar 2024 von der Bundesnetzagentur konsultiert (https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/Wasserstoff/Kernnetz/start.html).
Ergebnisse dieser Konsultation fließen in die weitere Ausgestaltung des Kernnetzes ein. Nach Beendigung der Konsultation und Inkrafttreten des § 28r EnWG können die FNB einen formellen Antrag auf die Genehmigung des Kernnetzes bei der Bundesnetzagentur stellen. Die finale Genehmigung des Kernnetzes obliegt dann der Bundesnetzagentur.

Im Rahmen der künftigen fortlaufenden Netzentwicklungsplanung für Gas und Wasserstoff (2.Stufe) soll bis zum 30. Juni 2024 der Entwurf eines Szenariorahmens für einen Netzentwicklungsplan vorgelegt werden, der u.a. Annahmen über die Entwicklung der Gewinnung oder Erzeugung, der Versorgung und des Verbrauchs von Gas und Wasserstoff zugrunde legt. Darauf aufbauend soll zum 31. Mai 2025 der erste integrierte Netzentwicklungsplan Gas und Wasserstoff erstellt und bis zum 30. Juni 2026 von der Regulierungsbehörde bestätigt werden.