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Was­ser­stoff­an­wen­dung als Grund­stein für euro­päi­sche Wasserwirtschaft

12. April 2021
in Anlagen & Komponenten, Energieeffizienz & Nachhaltigkeit, Fokus
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Die Indus­trie­part­ner Arcelor­Mit­tal Bre­men, EWE, FAUN, Gasunie, swb und Ten­neT im Nord­wes­ten Deutsch­lands stre­ben mit ihrem Pro­jekt „Clean Hydro­gen Coast­li­ne“ eine markt­re­le­van­te Inte­gra­ti­on und Ska­lie­rung der Was­ser­stoff-Tech­no­lo­gie in das deut­sche und euro­päi­sche Ener­gie­sys­tem, an.

Pro­jekt bil­det gan­ze Wert­schöp­fungs­ket­te der Was­ser­stoff­wirt­schaft ab

Den Pro­jekt­be­tei­lig­ten zufol­ge ist Clean Hydro­gen Coast­li­ne ein Ver­bund aus Part­nern der gesam­ten Wert­schöp­fungs­ket­te und damit der Schlüs­sel für eine erfolg­rei­che Eta­blie­rung der Was­ser­stoff-tech­no­lo­gie. Bis zum Jahr 2026 wol­len die Part­ner bis zu 400 Mega­watt Elek­tro­ly­se­ka­pa­zi­tät mit ent­spre­chen­der Spei­che­rung von Was­ser­stoff ziel­ge­rich­tet ins Ener­gie­sys­tem integrieren.

„Wir haben in Nord­deutsch­land – der Wind­kraft­re­gi­on – die bes­ten Vor­aus­set­zun­gen, um Was­ser­stoff als inte­gra­len Bestand­teil in das Ener­gie­sys­tem ein­zu­bin­den und den Grund­stein für eine euro­päi­sche Was­ser­stoff­wirt­schaft zu legen. Die Bun­des­re­gie­rung hat mit der Natio­na­len Was­ser­stoff­stra­te­gie die Bedeu­tung die­ses Ener­gie­trä­gers und Roh­stoffs deut­lich gemacht. Um Was­ser­stoff im gro­ßen Maß­stab zu markt­fä­hi­gen Prei­sen nut­zen kön­nen, müs­sen jetzt Groß­pro­jek­te der Indus­trie folgen.“
— EWE-Vor­stands­vor­sit­zen­der Ste­fan Dohler

Indus­trie und Ver­kehr als Absatz­markt für Wasserstoff

Die Grund­la­ge einer nach­hal­ti­gen Was­ser­stoff­wirt­schaft ist ein gesi­cher­ter Absatz­markt von grü­nem Was­ser­stoff, zum Bei­spiel in Indus­trie­an­wen­dun­gen. Hier bie­tet der Stahl­stand­ort Bre­men gro­ßes Poten­zi­al.  „Das Pro­jekt Clean Hydro­gen Coast­li­ne ist für uns ein wich­ti­ger Start­punkt für die kli­ma­neu­tra­le Her­stel­lung von Stahl“, sagt Rei­ner Blascheck, Vor­stands­vor­sit­zen­der von Arcelor­Mit­tal Bremen.
„Wir haben den Trans­for­ma­ti­ons­pro­zess gestar­tet, indem wir den Tech­no­lo­gie­wech­sel vor­be­rei­ten, um grü­nen Was­ser­stoff in der Pro­duk­ti­on ein­zu­set­zen. Wir benö­ti­gen dazu eine funk­tio­nie­ren­de Ver­sor­gung mit Was­ser­stoff zu wirt­schaft­li­chen Kos­ten, damit wir den Stahl­stand­ort Bre­men dau­er­haft wett­be­werbs­fä­hig erhal­ten kön­nen“, ergänzt Bla­schek. Bis zum Jahr 2026 beab­sich­tigt der welt­weit füh­ren­de Stahl­her­stel­ler am Stand­ort Bre­men den Bau einer Eisen­erz-Direkt­re­duk­ti­ons­an­la­ge und eines Elek­tro­licht­bo­gen­ofens, um damit im ers­ten Aus­bau­schritt 1,5 Mil­lio­nen Ton­nen Roh­stahl mit deut­lich gerin­ge­ren CO2-Emis­sio­nen herzustellen.
Ent­schei­den­den Anteil am Absatz­markt für Was­ser­stoff und damit am schnel­len Markt­hoch­lauf der Tech­no­lo­gie hat auch der Ver­kehrs­sek­tor. „Dabei ist wich­tig, dass wir zeit­nah Fahr­zeu­ge mit Brenn­stoff­zel­len­an­trieb auf die Stra­ße bekom­men“, sagt Patrick Her­man­spann, CEO der FAUN Grup­pe. „Wir haben bereits umfang­rei­che Erfah­run­gen bei der Aus­rüs­tung von  Abfall­sam­mel­fahr­zeu­gen mit Brenn­stoff­zel­len­sys­te­men gemacht. Eine Über­tra­gung auf wei­te­re Nutz­fahr­zeu­ge im Waren- und Güter­trans­port ist daher unser erklär­tes Ziel – für einen kli­ma­neu­tra­len Last­ver­kehr. Hier ist es die Auf­ga­be, aus­rei­chend Pro­duk­ti­ons­ka­pa­zi­tä­ten zu schaf­fen.“ Inner­halb des Pro­jekts Clean Hydro­gen Coast­li­ne will FAUN daher die Fer­ti­gung erwei­tern, um bis zum Jahr 2026 bis zu 12.000 Fahr­zeu­ge in den Betrieb brin­gen zu können.
Die zwei Unter­neh­men pla­nen die­se Bestre­bun­gen mit einem dezen­tra­len Tank­stel­len­netz zu unter­stüt­zen. Durch die­ses wird es den Anwen­dern ermög­licht, fle­xi­bel zu agie­ren und es wird eine bedarfs­ge­rech­te Ver­sor­gung der Fahr­zeu­ge sicher­ge­stellt. „Die Kom­bi­na­ti­on aus Fahr­zeu­gen und dezen­tra­ler H2-Ver­sor­gung bie­tet den Kun­den ein rund­um-sorg­los-Paket und das muss das Ziel sein“, ergänzt Patrick Hermanspann.

Ein­bin­dung von Was­ser­stoff in bestehen­de Energieinfrastrukturen

Um Was­ser­stoff als Ener­gie­trä­ger in das Ener­gie­sys­tem ein­bin­den zu kön­nen, gilt es, die vor­han­de­ne Strom-und Gas­in­fra­struk­tur intel­li­gent zu nut­zen. „In Nord­west-Deutsch­land ist es auf­grund hoher Erzeu­gungs­ka­pa­zi­tä­ten von erneu­er­ba­ren Ener­gien mög­lich, Elek­tro­ly­se­an­la­gen auch im gro­ßen Maß­stab sys­tem­dienlich ein­zu­bin­den. Grü­ner Was­ser­stoff soll­te mög­lichst dort pro­du­ziert wer­den, wo auch der not­wen­di­ge Strom aus erneu­er­ba­ren Ener­gien erzeugt wird. Das ver­mei­det unnö­tig gro­ße Strom­flüs­se und hilft, den zusätz­li­chen Aus­bau der Strom­net­ze zu begren­zen“, sagt Tim Mey­er­jür­gens, Geschäfts­füh­rer des Über­tra­gungs­netz­be­trei­bers Ten­neT. „Pas­sen­de Stand­or­te las­sen sich in Nord­west-Deutsch­land bereits heu­te iden­ti­fi­zie­ren. Mit dem Anschluss zusätz­li­cher  erneu­er­ba­rer Ener­gien, ins­be­son­de­re im Off­shore-Bereich, steigt das Poten­zi­al für wei­te­re Was­ser­stoff­an­la­gen wei­ter an“, ergänzt Mey­er­jür­gens. In Kom­bi­na­ti­on mit der Gas­in­fra­struk­tur kön­ne eine sinn­vol­le Inte­gra­ti­on von Was­ser­stoff als Ener­gie­trä­ger gelingen.
„Im Nord­wes­ten liegt die ers­te Aus­bau­stu­fe unse­res HyPer­Link Vor­ha­bens. Bis zum Jahr 2025 wol­len wir über unse­re Fern­gas­lei­tun­gen eine Ver­bin­dung wich­ti­ger Pro­duk­ti­ons- und Spei­cher­stand­or­te mit rele­van­ten Absatz­märk­ten schaf­fen, und zwar in Nie­der­sach­sen, in Bre­men und Ham­burg“, sagt Jens Schu­mann, CEO Geschäfts­füh­rer des Fern­lei­tungs­netz­be­trei­bers Gasunie Deutsch­land Trans­port Ser­vices. „Das HyPer­Link-Vor­ha­ben ist eng mit dem Pro­jekt Clean Hydro­gen Coast­li­ne ver­bun­den und wird als ein wich­ti­ger Bestand­teil des euro­päi­schen Back­bone eine Ver­bin­dung zwi­schen den Nie­der­lan­den, Deutsch­land und Däne­mark schaffen.“

Pro­duk­ti­on und Spei­che­rung von Wasserstoff

Mit den Absatz­märk­ten und der geplan­ten Ein­bin­dung in die Ener­gie­in­fra­struk­tu­ren ent­ste­hen alle not­wen­di­gen Vor­aus­set­zun­gen für eine markt­na­he Her­stel­lung von grü­nem Was­ser­stoff. „Wir kön­nen bis zum Jahr 2026 unter die­sen Vor­aus­set­zun­gen Pro­duk­ti­ons­ka­pa­zi­tä­ten bis zu 400 Mega­watt schaf­fen“, sagt Ste­fan Doh­ler. Dabei liegt das Poten­zi­al deut­lich höher. Allei­ne durch das Pro­jekt Clean Hydro­gen Coast­li­ne erge­ben sich am Stahl­stand­ort Bre­men und für die Ver­sor­gung der 12.000 Fahr­zeu­ge ein theo­re­ti­sches Absatz­po­ten­zi­al von mehr als 2,2 Giga­watt Elek­tro­ly­se­ka­pa­zi­tät. Für die ers­ten Aus­bau­stu­fen im Bereich 200 Mega­watt wer­den für die Erzeu­gung und Nut­zung der Stand­ort Bre­men und für die Erzeu­gung und Spei­che­rung das 20 Kilo­me­ter ent­fern­te Hun­torf in der Weser­marsch ins Auge gefasst. „Mit der Errich­tung eines Groß­elek­tro­ly­se­urs am swb-Kraft­werks­stand­ort Mit­tels­bü­ren leis­ten wir einen gro­ßen Bei­trag zu einer CO2-frei­en Indus­trie. Dadurch wird Bre­men zu einem First Mover in der euro­päi­schen Was­ser­stoff­wirt­schaft“, sagt Dr. Tors­ten Köh­ne, swb-Vor­stands­vor­sit­zen­der. Das Unter­neh­men swb plant zusam­men mit EWE am Stand­ort Bre­men eine Elektrolyseanlage.
In Hun­torf betreibt EWE Erd­gas­spei­cher. Im Rah­men des Pro­jekts soll hier ein Kaver­nen­spei­cher auf Was­ser­stoff umge­rüs­tet wer­den. Damit soll aus­rei­chend Fle­xi­bi­li­tät für einen netz­dien­li­chen Betrieb der Elek­tro­ly­se bei gleich­zei­ti­ger Ver­sor­gungs­si­cher­heit auf der Anwen­der­sei­te zur Ver­fü­gung ste­hen. Das Beson­de­re des Spei­cher­stand­orts Hun­torf ist sei­ne Lage zwi­schen Olden­burg und Bre­men. Durch bestehen­de Gas­lei­tun­gen der EWE NETZ GmbH kann der Stand­ort Hun­torf bereits kurz­fris­tig an Olden­burg und Bre­men und an das Fern­lei­tungs­netz ange­bun­den wer­den. Damit ist es mög­lich, bereits ab dem Jahr 2025 über­re­gio­na­le Spei­cher­ka­pa­zi­tä­ten, bei­spiels­wei­se für Ham­burg, anzubieten.

Pro­jekt Clean Hydro­gen Coastline

Die Pro­jekt­part­ner sind sich einig, dass für eine erfolg­rei­che Umset­zung des Pro­jek­tes auch pas­sen­de regu­la­to­ri­sche Rah­men­be­din­gun­gen vor­lie­gen müs­sen. Dar­über hin­aus erach­ten sie auch För­der­gel­der in die­ser frü­hen Pha­se des Markt­hoch­lau­fes der Was­ser­stoff­tech­no­lo­gien als not­wen­dig. Die Part­ner haben sich daher Ende Febru­ar an der Inter­es­sens­be­kun­dung des BMWi für ein IPCEI (Important Pro­ject of Com­mon Euro­pean Inte­rest) betei­ligt. Durch bestehen­de Koope­ra­tio­nen zwi­schen deut­schen und nie­der­län­di­schen Part­nern kann das Pro­jekt im Sin­ne eines IPCEI zu einem wich­ti­gen Bau­stein einer euro­päi­schen Was­ser­stoff­wirt­schaft wer­den. Bei den pas­sen­den Rand­be­din­gun­gen kann das Pro­jekt bereits im zwei­ten Quar­tal des nächs­ten Jah­res star­ten und eine Gesamt­in­ves­ti­ti­on von 1,3 Mrd. Euro für die Was­ser­stoff­tech­no­lo­gie auslösen.

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