Book/Dissertation / PhD Thesis

FZJ-2026-03889

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Gasfernleitungsnetze und deren Umstellung auf Wasserstoff

Triesch, T. (Corresponding author)FZJ*

2026
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich
ISBN: 978-3-95806-979-4

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Abstract: In dieser Arbeit wird ein gemischt-ganzzahliges Optimierungsproblem zur Nominierungsvalidierung (NoVa) präsentiert und eingesetzt, um eine szenariobasierte Betrachtung möglicher Betriebszustände in Wasserstoff- und Erdgasinfrastrukturen durchzuführen. Zum einen wird das Modell eingesetzt, um mögliche Betriebszustände und Engpässe im von den Fernleitungsnetzbetreibern Gas im Rahmen des Netzentwicklungsplan Gas 2020 (NEP-Gas 2020) antizipierten initialen Wasserstoffnetz bis 2025 und bis 2030 zu analysieren. Zum anderen wird das Modell eingesetzt, um anhand einzelner, stündlicher Extremlastfälle den Einfluss eines Gasaustauschs von Erdgas durch Wasserstoff im deutschen Fernleitungsnetz für hochkalorisches Erdgas (H-Gas) zu quantifizieren. Das initiale Wasserstoffnetz der Fernleitungsnetzbetreiber wird dazu auf Basis öffentlich verfügbarer Daten modelliert. Für die Betrachtung des H-Gas-Netzes wird ein Datensatz aus einer verwandten Arbeit herangezogen und überarbeitet. Die Betrachtungen werden eingebettet in den Gesamtrahmen der Umstellung bestehender Erdgasleitungssysteme auf Wasserstoff im Rahmen der Energiewende. Dabei wird auf wichtige Themen, wie die Netzregulierung und die Eignung bestehender Systeme für den Wasserstofftransport, eingegangen. Die Rechenergebnisse zeigen, dass in der hiesigen Modellierung des Wasserstoffnetzes 2025 und 2030, bei geeigneter Betriebsweise, keine unmittelbaren Engpässe vorliegen. Die H-Gas-Netz Betrachtung zeigt, dass, im Rahmen des Szenarios Lastfälle existieren, die dieNetzkapazitäten für Wasserstoff übersteigen. In Summe erweisen sich NoVa-Modelle sehr hilfreich zur physikalischen Modellierung von großen und kleinen Gasinfrastrukturen beibeschränkter Datenkenntnis. Gleichzeitig zeigen die Rechnungen, dass eine präzise Datenkenntnis essenziell für physikalische Modelle und deren Aussagekraft bei der Anwendung auf echte Systeme ist.

Note: Dissertation, RWTH Aachen University, 2025

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Contributing Institute(s):

1. Jülicher Systemanalyse (ICE-2)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF4-899) (POF4-899)

Appears in the scientific report 2026

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Database coverage:
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