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Der Ausgabe 2022 der SVGW-Richtlinie G18 zur Gasbeschaffenheit ging eine umfassende Überarbeitung voraus. Einerseits wurden alle Aspekte der Gasqualität in einem Dokument zusammengefasst, um die Sicherheit beim Transport, bei der Verteilung und bei der Nutzung von Gasen zu gewährleisten. Andererseits wurden zusätzlich zu den methanhaltigen Gasen, die Gasfamilie Wasserstoff mit aufgenommen [1].
In diesem Jahr wurde eine erneute Revision der G18 initiiert, weil die der Richtlinie zugrundeliegenden europäischen Normen revidiert worden waren. Des Weiteren sollten neue Erkenntnisse im Bereich der Wasserstoffbeimischung abgebildet werden. Die Richtlinie wurde innerhalb der Unterkommission G-UK4 «Erneuerbare Gase & Gasqualität» angepasst und ergänzt. Zudem wurde sie in der technischen Kommission der Hochdruckbetreiber (TKS) gespiegelt. Insgesamt waren nur kleine Änderungen erforderlich. Das Dokument entspricht somit dem aktuellen technischen Stand. Nach einer Vernehmlassung wurde die Richtlinie von der Gas-Hauptkommission (G-HK) verabschiedet und vom Vorstand des SVGW auf den 1. Juli 2026 in Kraft gesetzt (Fig. 1).
Die Grundlage der Grenzwerte für methanhaltiges Gas, das sogenannte H-Gas, bildet die Norm SN EN 16 726 «Gasinfrastruktur – Beschaffenheit von Gas – Gruppe H» [2]. In den letzten Jahren beteiligte sich der SVGW aktiv im Normengremien CEN/TC 234/WG 11 «Gas quality» und an der Erarbeitung der neusten Ausgabe (Oktober 2025) dieser europäischen Norm. Im Falle vieler Grenzwerten für Verunreinigungen, wie z. B. für Schwefel, konnte ein Konsens gefunden werden. Bei anderen Gasbestandteilen einigte sich das Gremium lediglich auf Leitplanken, die in einigen Ländern aufgrund ihrer Gasinfrastruktur, wie dem Vorhandensein von Speichern, zusätzliche eingeschränkt werden.
Die Schweiz hat durch die geographische Lage keinen Einfluss auf die Beschaffenheit des importierten Gases, sondern ist abhängig von den direkten Importländern des physischen Transports, wie Deutschland, Frankreich, Italien und zu einem geringen Teil Österreich. Daher wurden bei der Überarbeitung der G18 neben der europäischen Norm auch die nationalen Regelungen dieser Länder miteinbezogen.
Zusätzlich wurden die Entwicklungen im Bereich der lokalen Einspeisung von erneuerbaren Gasen, wie Biomethan und Wasserstoff, bei der Richtlinien-Revision berücksichtigt. Die Überarbeitung der Norm SN EN 16 723 «Erdgas und Biomethan zur Verwendung im Transportwesen und Biomethan zur Einspeisung ins Erdgasnetz» [3] wird ebenfalls vom SVGW durch Mitarbeit im Normengremium CEN/TC 408/WG 1 «Injection and fuel specification» mitgestaltet. Viele der Grenzwerte in der SVGW Richtlinie G18 entsprechen bereits dem Entwurf prEN 16 723, der diesen Herbst im Rahmen der europäischen Normierung vernehmlasst wurde.
Zur Definition der Gasbeschaffenheit gibt es in der SVGW-Richtlinie G18 zwei Hauptkategorien von Grenzwerten. Zum einen werden die brenntechnischen Kenndaten bestimmt und andererseits verschiedene Gasbestandteile limitiert.
Die brenntechnischen Kenndaten stellen die Gesamtheit der charakteristischen Kenngrössen dar, die das Brennverhalten eines Gases definieren. Dazu gehören vor allem der Brennwert, die Dichte und Wobbe-Index, welcher sich aus dem Quotienten von Brennwert und der Quadartwurzel der Dichte errechnet. Der Wobbe-Index gibt an, wie gut sich verschiedene Brenngase (wie Erdgas, Biomethan, Wasserstoff oder deren Gemische) in einem Gasgerät austauschen lassen, ohne dass Einstellungen an Brennern geändert werden müssen.
Für einzelne Gasbestandteile sind Grenzwerte festgelegt, um die Sicherheit der Gasinfrastruktur und der Anwendungen zu gewährleisten. Beispielsweise werden Gehalte von Wasser wie auch Schwefel limitiert, damit keine korrosiven Kondensate entstehen können.
In der Richtlinie G18, Ausgabe Juli 2026 ist neu kein Grenzwert mehr für den Brennwert (HS) vorgegeben. Für die Austauschbarkeit von Gasen sind die Vorgaben zum Wobbe-Index (WS) und zur relativen Dichte (d) entscheidend. Der dazugehörige Brennwert lässt sich aus den beiden Werten berechnen:
 
Der zulässige obere Wobbe-Index Ws wurde leicht erhöht auf 13,60 kWh/m3. Somit entspricht der Wert dem empfohlenen Wert der SN EN 16 726 sowie den nationalen Vorgaben aus Deutschland und Frankreich.
Darüber hinaus wurde die Untergrenze der relativen Dichte (Quotient der Dichte des Brenngases und der Dichte von trockener Luft) von 0,55 auf 0,45 gesenkt (Fig. 2). Die bisherige Untergrenze von 0,55 entsprach dem Wert von reinem Methan. Bisher galt es als selbstverständlich, dass fossiles Erdgas keine geringere Dichte aufweisen könne. Umfangreiche Studien in Europa haben inzwischen gezeigt, dass eine geringere Dichte von bis zu 0,45 sich nicht negativ auf die Gasanwendungen auswirkt. Dieser niedrigere Grenzwert erlaubt, grössere Mengen von erneuerbaren Gasen wie Biomethan und Wasserstoff, einzuspeisen, insbesondere als Gemisch, da die Zugabe von Wasserstoff die Dichte erheblich verringert. In der Ausgabe 2022 der Norm G18 war dieser Grenzwert bereits als Option für eine lokale Anpassung aufgeführt; nun ist er sowohl in der Richtlinie G18 als auch in der europäischen Normung verankert.
Für Wasserstoff gibt es aktuell zwei Grenzwerte. Der Gehalt bis und mit 2 mol% H2 ist seit Jahrzehnten Standard und erfordert keine zusätzlichen Abklärungen weder an der Gasinfrastruktur (Netz und Nebenanlagen) noch für die Anwendungen. Für Gehalte > 2 mol% H2 bis ≤ 20 mol% H2 gelten weiterhin die gleichen sicherheitstechnischen Vorgaben wie für H-Gas mit Wasserstoff-Gehalten unter 2 mol%, wie z. B. Explosionsgrenzen, Flammgeschwindigkeit, unter der Voraussetzung, dass alle anderen Grenzwerte der brenntechnischen Kenndaten sowie der Gasbestandteile eingehalten werden. Zusätzlich muss jedoch für das Gasnetz und dessen angeschlossene Anwender eine sicherheitstechnische Bewertung bezüglich der Wasserstoffverträglichkeit durch den Gasnetzbetreiber erfolgen. Gleichzeitig muss der Gasnetzbetreiber für den abgegrenzten Bereich mit erhöhtem Wasserstoffgehalt sicherstellen, dass das verteilte Gas vollständig verbraucht wird, sowie keine Rückspeisung in vorgelagerte Gasnetze erfolgt.
Wasserstoff weist volumetrisch nur ein Drittel des Brennwertes sowie nur ein Achtel der Dichte im Vergleich zu Methan auf. Daher hat die Zugabe von Wasserstoff einen starken Einfluss auf die brenntechnischen Kenndaten (Fig. 3). Bei der lokalen Einspeisung von Wasserstoff zwischen 2 und 20mol% mĂĽssen dennoch der Wobbe-Index und die Dichte zu jeder Zeit die vorgegebenen Grenzwerte der SVGW-Richtlinie G18 einhalten.
Bei den Gehalten von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid wurde nach Absprache mit den Regionalnetzbetreibern nur der jeweilige Grenzwert von 1 mol% O2, bzw. 4 mol% CO2 beibehalten. Die beiden Grenzwerte für Grenzübergabepunkte der Ausgabe 2022 wurden gestrichen, da sie über Verträge zwischen den Transportnetzbetreibern geregelt werden. Über die genannten Punkte hinaus wurden keine weiteren Grenzwerte für Gasbestandteile angepasst.
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Die Gasfamilie «Wasserstoff» wird unterteilt in zwei Gruppen A und D, je nach Reinheit des Wasserstoffes. Die Gruppeneinteilung beruht auf der internationalen und europäischen Normierung für Wasserstoffanwendungen: ISO 14 687 «Hydrogen fuel quality – Product specification» [4] und SN EN 17 124 «Wasserstoff als Kraftstoff – Produktfestlegung und Qualitätssicherung für Wasserstoffbetankungsanlagen zur Abgabe gasförmigen Wasserstoffs – Protonenaustauschmembran (PEM)-Brennstoffzellenanwendungen für Fahrzeuge» [5].
Die Gruppe A sieht einen Mindestgehalt von 98 mol-% Wasserstoff vor mit zusätzlichen Beschränkungen für Verunreinigungen. Auf Grundlage der Ergebnisse von europäischen Forschungsvorhaben ist davon auszugehen, dass Wasserstoff in der Reinheit der Gruppe A in umgewidmeten Leitungen, die vorher mit H-Gas (Erdgas, Biomethan, synthetischem Methan) betrieben wurden, transportiert werden kann.
Als erste normative Grundlage wurde vom Normengremium CEN/TC 234/WG 11 «Gas quality» das Dokument CEN/TS 17977:2023 «Gas infrastructure – Quality of gas – Hydrogen used in rededicated gas systems» [6] herausgegeben. Hieran hat der SVGW ebenfalls mitgearbeitet. Der Konsens bei der Erstellung dieser technischen Spezifikation war, dass sowohl ein Bereich für den Wobbe-Index vorgeschrieben werden muss als auch für die meisten Gasbestandteile Grenzwerte anzusetzen sind, die mit denjenigen für H-Gas vergleichbar sind.
Der Gehalt an Wasserstoff muss gleich oder grösser 98 mol% sein. Da aber je nach Zusammensetzung des restlichen Gases, wie z. B. Vorliegen von Inertgasen oder Kohlenwasserstoffen, der Wobbe-Index stark beeinflusst wird, wurden neu Grenzwerte für diesen eingeführt. So lassen sich die Vorgaben für die Gasanwendungen besser standardisieren.
Die jeweiligen Grenzwerte für Sauerstoff und Kohlendioxid sind mit 0,1 mol% O2, bzw. 20 µmol/mol CO2 allerdings deutlich tiefer als bei H-Gas. Für die anderen Gasbestandteile, wie Wasser oder Ammoniak, sind gleiche oder ähnliche Grenzwerte wie im Falle von H-Gas definiert. Weitere Ausführungen zu den Einflüssen der verschiedenen Gasbestandteile auf das Gasgemisch sind im Standard CEN/TS 17 977:2023 zu finden.
Die Anforderungen an Gas der Gruppe D wurde nicht verändert. Sie entsprechen denjenigen für Brennstoffzellenfahrzeuge gemäss SN EN 17124 mit einem Mindestgehalt an Wasserstoff von 99,97 mol% und sehr tiefen Grenzwerten für Verunreinigungen.
Die Richtlinie G18 bildet die Grundlage des SVGW-Regelwerks im Gasbereich, da sie die zulässige Gasbeschaffenheit definiert. Änderungen an dieser zentralen Richtlinie erfordern deshalb stets eine Überprüfung des bestehenden Regelwerks und gegebenenfalls dessen Anpassung. Nur so lässt sich sicherstellen, dass die Regelwerke mit veränderten Anforderungen an die Gasbeschaffenheit, etwa höheren Wasserstoffanteilen oder der Einführung der neuen Gasfamilie «Wasserstoff», konform bleiben. Die hierfür notwendigen Anpassungen wurden nach der Veröffentlichung der vollständig revidierten G18 im Jahr 2022 bereits vorgenommen. Aus heutiger Sicht ergeben sich aus den Änderungen der G18-Ausgabe 2026 daher keine weiteren Anpassungen des SVGW-Regelwerks. Überdies ist der SVGW an der Anpassung der europäischen Normierung der Gasinfrastruktur aktiv beteiligt, entweder direkt in den entsprechenden Normungskomitees oder über europäische Interessenverbände wie MARCOGAZ. Der SVGW vertritt hier die schweizerischen Interessen, beispielsweise hinsichtlich der Gasbeschaffenheit von sowohl methanreichen (H-Gas) als auch wasserstoffreichen Gasen. Aktuell gibt es im Bereich der Gasqualität drei aktive Projekte:
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[1] Bordenet, B.; Hafner, M. (2021): Gasbeschaffenheit – Revision der G18, der zentralen SVGW-Richtlinie auf allen Stufen der Gasbeschaffenheit. Aqua & Gas 12/2021: 58-62
[2] SN EN 16726: Gasinfrastruktur – Beschaffenheit von Gas – Gruppe H
[3] SN EN 16723-1: Erdgas und Biomethan zur Verwendung im Transportwesen und Biomethan zur Einspeisung ins Erdgasnetz – Teil 1: Festlegungen für Biomethan zur Einspeisung ins Erdgas-netz
[4] ISO 14687 Hydrogen fuel quality – Product specification
[5] SN EN 17124 Wasserstoff als Kraftstoff – Produktfestlegung und Qualitätssicherung – Protonenaustauschmembran (PEM) – Brennstoffzellenanwendungen für Strassenfahr-zeuge
[6] CEN/TS 17977:2023-11-21: Gasinfrastruktur - Beschaffenheit von Gas - Wasserstoff zur Nutzung in umgestellten Gassystemen
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