Grüner Wasserstoff als Treibstoff der Zukunft

In der vergangenen Woche hat Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier die Gewinner im „Ideenwettbewerb Reallabore der Energiewende“ bekannt gegeben. In diesen „Reallaboren“ wollen Unternehmen in einer Region den realen Betrieb von neuen Technologien erproben. Im Februar 2019 hatte das Bundeswirtschaftsministerium den Ideenwettbewerb „Reallabore der Energiewende“ gestartet. Im Fokus der ersten Ausschreibung standen die Bereiche: „Sektorenkopplung und Wasserstofftechnologien“, „großskalige Energiespeicher im Stromsektor“ und „energieoptimierte Quartiere“. Für die Jahre 2019 bis 2022 sind Fördermittel in Höhe von bis zu 100 Millionen Euro pro Jahr vorgesehen. Wir stellen einige der 20 Projekte aus dem Bundesgebiet vor.

Westküste 100

Herzstück des Projektes „Reallabor Westküste 100“ ist der Forschungs- und Entwicklungsansatz, aus Offshore-Windenergie grünen Wasserstoff zu produzieren und die dabei entstehende Abwärme zu nutzen. Im Anschluss soll der grüne Wasserstoff sowohl für die Produktion klimafreundlicher Treibstoffe für Flugzeuge genutzt als auch in Gasnetze eingespeist werden. Für die Treibstoffherstellung wird unvermeidbares CO2 aus der regionalen Zementproduktion in Schleswig-Holstein für den Herstellungsprozess eingesetzt. Projektpartner EDF Deutschland, Holcim Deutschland, Open Grid Europe, Ørsted, Raffinerie Heide, Stadtwerke Heide und thyssenkrupp Industrial Solutions – gemeinsam mit der Entwicklungsagentur Region Heide und der Fachhochschule Westküste.

Großprojekt aus Norddeutschland

Das „Norddeutsche Reallabor“ soll als Energiewendeallianz für Sektorkopplung auf die erfolgreiche Entwicklung und den bereits funktionsfähigen Lösungen des noch bis Ende 2020 laufenden Großprojekts NEW 4.0 (Norddeutsche EnergieWende) aufbauen. „In dem länderübergreifendem Verbundprojekt wollen wir die ganzheitliche Umformung des Energiesystems erproben und so der Weg zu einer schnellen Dekarbonisierung aller Verbrauchssektoren demonstrieren“, erläutert Prof. Dr. Werner Beba, NEW 4.0-Projektkoordinator und Leiter des Comeptence Centers für Erneuerbare Energien und EnergieEffizienz (CC4E) der HAW Hamburg. Das CC4E war federführend an der Skizzenerstellung für das Norddeutsche Reallabor beteiligt.

Das Vorhaben legt dabei den Fokus auf zwei Technologiebereiche, die großflächig, technologieoffen sowie markt- und realitätsnah erprobt werden sollen: integrierte Sektorkopplung mit Schwerpunkt Wasserstoff sowie energieeffiziente Quartierslösungen vorrangig im Wärmebereich.

Die Modellregion umfasst die Bundesländer Hamburg, Schleswig-Holstein und das westliche Mecklenburg-Vorpommern. Das Vorhaben bündelt unterschiedliche Sektorkopplungs-Schwerpunktanlagen in geografischen „Hubs“, die verschiedene Verbrauchsbereiche sukzessive mit Wasserstoff bzw. weiterverarbeiteten Medien speisen sollen. So werden schrittweise relevante Verbrauchsbereiche erschlossen und dekarbonisiert.

Drei Projekte aus Niedersachsen

Gefördert werden die drei niedersächsischen Projekte

• CCU P2C Salzbergen, Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien, H&R Chemisch Pharmazeutische Spezialitäten GmbH
• Dow Stade - Green MeOH, Grünes Methanol MeOH Projekt, Dow Deutschland Anlagengesellschaft mbH
• Element Eins, Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien, Thyssengas GmbH

„Das ist ein wichtiges Signal für die Branche“, sagte Niedersachsens Umwelt- und Energieminister Olaf Lies. „Wir wollen Niedersachsen zu Drehscheibe und Mittelpunkt der zukünftigen Wasserstoffwirtschaft machen. Wir wollen mehr Klimaschutz, wir wollen die Energiewende mit Schwung verfolgen und brauchen verlässliche Bedingungen für die Projekte. Diese können mit der Förderung ihr technisches Knowhow erweitern und sich ausprobieren.“ Die Niedersächsische Industrie wolle die Chancen des Klimaschutzes für Wertschöpfung und den Aufbau von Arbeitsplätzen nutzen.

Im nächsten Jahrzehnt komme es darauf an, Wasserstoff - neben Strom - als zweiten Energieträger einer klimaneutralen Energieversorgung zu etablieren. Hierfür biete Niedersachsen als Windenergieland Nr. 1 mit seiner ausdifferenzierten Energieinfrastruktur insbesondere im Gassektor hervorragende Rahmenbedingungen.

„Allerdings kann das nur ein erster Schritt sein. Wir brauchen weitere Förderung für die Wasserstofftechnologie, um sie schnell voranbringen zu können und auch weiteren sehr gut geeigneten Projekten in Niedersachsen eine Chance zu geben. Die heute ausgewählten Reallabore bilden jetzt einen wichtigen Baustein der niedersächsischen Wasserstoffstrategie, deren Entwicklungsprozess gerade von der Landesregierung vorbereitet wird."

Referenzkraftwerk in Brandenburg

Auch das „Referenzkraftwerk Lausitz“ ist eines von 20 ausgewählten „Reallaboren für die Energiewende“. Enertrag wird nun gemeinsam mit den Partnern, unter anderen dem Zweckverband Industriepark Schwarze Pumpe, LEAG und Energiequelle, den formalen Förderantrag vorbereiten.

Konkret sollen Schlüsseltechnologien der Energieversorgung mit erneuerbaren Energien und Wasserstoff als chemischem Speicher in der Praxis erprobt werden, um den Umbau hin zu einer CO2-neutralen, sektorübergreifenden Energieversorgung voranzubringen. Neben Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien soll insbesondere Wasserstoff für Verkehr und Industrie verfügbar gemacht, ggf. zur Bereitstellung von Engpassstrom rückverstromt und zudem bei Bedarf in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden.

Das Projekt Referenzkraftwerk Lausitz zeigt den Weg zur langfristigen Sicherung lokaler Arbeitsplätze und zur Erneuerung des Energiestandortes Lausitz durch technologischen Wandel. In der Uckermark erzeugt Enertrag bereits seit 2011 erfolgreich grünen Wasserstoff aus 100% Windstrom.

Mehrere Projekte aus Sachsen

Unter den Siegern sind mehrere Projekte mit sächsischer Beteiligung. So wurde aus Dresden das Projekt „CityImpuls DD“, das sich mit dem Thema energieoptimierte Quartiere beschäftigt, ausgezeichnet. Zwei weitere erfolgreiche Projekte, „GreenHydroChem Mitteldeutsches Chemiedreieck“ und „Referenzkraftwerk Lausitz“, wollen zukünftig im Bereich Wasserstoff- und Energiespeichertechnologien forschen.

Wasserstoff aus Wasserkraft

In die engere Auswahl kam auch das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Mit Industriepartnern, darunter dem Projektkoordinator Energiedienst AG, will das Institut an einer bereits bestehenden Power-to-Gas-Anlage im südbadischen Grenzach-Wyhlen die Erzeugung von regenerativem Wasserstoff und die anschließende sektorübergreifende Nutzung optimieren. Im nächsten Schritt können die Partner nun einen Antrag auf Forschungsförderung stellen.

Das Vorhaben mit dem Namen „H2 Wyhlen“ soll untersuchen, wie die Wasserstofferzeugung am Wasserkraftwerk Wyhlen in die weitere Energieinfrastruktur der angrenzenden Quartiere und Industriegebiete integriert werden kann und welche Verwertungspfade wirtschaftlich tragfähig sind. Dabei geht es nicht nur um die Nutzung von Wasserstoff in den Sektoren Gebäude, Verkehr und Industrie, sondern auch die bei der Erzeugung anfallenden Abwärme.

Das Land Baden-Württemberg hat die Power-to-Gas-Anlage, die im November 2018 eingeweiht wurde, sowie das damit verbundene Forschungsprojekt mit einer Fördersumme in Höhe von 4,5 Millionen Euro unterstützt und damit den Grundstein für den Erfolg beim Ideenwettbewerb gelegt.

Steckbriefe zu den Gewinnern des „Ideenwettbewerbs Reallabore der Energiewende“ finden Sie hier.