Reallabor erforscht gesamte Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff

5.4.2019

In Mitteldeutschland soll ein Reallabor für Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von Grünem Wasserstoff entstehen. An den Planungen beteiligt sind Siemens, Linde AG, VNG Gasspeicher GmbH, ONTRAS Gastransport GmbH, Terrawatt Planungsgesellschaft GmbH, DBI Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg, Uniper, 50Hertz Transmission GmbH sowie das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS. Die Projektpartner beteiligen sich mit »GreenHydroChem Mitteldeutsches Chemiedreieck« (GreenHydroChem) am Ideenwettbewerb »Reallabore der Energiewende« des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und reichten dafür heute Projektskizzen für die Teilprojekte »Elektrolyseur Leuna« und »Energiepark Bad Lauchstädt« beim zuständigen Projektträger Jülich (PtJ) ein.

Wasserstoff Elektrolyse Membran Stack
© Fraunhofer IMWS/Sven Döring

Am Fraunhofer IMWS werden Materialien für die Wasserelektrolyse im Hinblick auf Lebensdauer und Effizienz optimiert.

Mit dem Projekt »GreenHydroChem« werden Aktivitäten des HYPOS e.V. weiterentwickelt. Der Verein bündelt und koordiniert bereits seit 2013 überregional die Kompetenzen von Wirtschaft und Wissenschaft in Bezug auf Grünen Wasserstoff in Mitteldeutschland und darüber hinaus.

Reallabor umfasst gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette

Während zu Anwendungsmöglichkeiten von Grünem Wasserstoff bereits zahlreiche Projekte unter anderem im Mobilitätsbereich existieren, wird die gesamte Wertschöpfungskette einschließlich der Erzeugung des Grünen Wasserstoffs bislang nur theoretisch beziehungsweise in Einzelaspekten betrachtet. Hier setzt GreenHydroChem an, um im mitteldeutschen Raum, der mit seinem Chemiedreieck dafür beste Voraussetzungen bietet, den gesamten Wertschöpfungsprozess abzubilden.

Das Grundkonzept von »GreenHydroChem« umfasst in einem systemischen Ansatz über drei Teilprojekte die intelligente Verknüpfung von Großelektrolyse (Herstellung), Wasserstoffpipeline (Transport), Wasserstoffkaverne (Speicherung) und entsprechenden Großabnehmern (Verwendung) für Grünen Wasserstoff. Dazu wollen die Partner die in Mitteldeutschland bereits bestehende Infrastruktur nutzen und erweitern. Darüber hinaus stehen auch die entsprechenden Stromkapazitäten aus erneuerbaren Energien zur Verfügung, sowohl im Netz als auch durch eine geplante Direktanbindung an einen Windpark in Bad Lauchstädt. Auch der netz- und systemdienliche Einsatz der Anlagen soll erprobt werden. Hierfür bieten die Regelzone von 50Hertz mit einem Anteil an Erneuerbaren Energien von aktuell über 56 Prozent sowie dieser spezifische Standort mit seinen netztechnischen Eigenschaften beste Voraussetzungen.

Bis zu 140 Megawatt Elektrolyseur-Kapazität

Im Detail umfasst das Projekt den Bau von Großelektrolyseanlagen an den Standorten Leuna mit einer Kapazität von bis zu 100 Megawatt sowie Bad Lauchstädt mit einer Kapazität von bis zu 40 Megawatt, einer Anlage zur Umwandlung kohlenstoffhaltiger Reststoffe sowie die Nutzung eines Kavernenspeichers in Bad Lauchstädt mit Gasnetzanbindung an das bestehende Wasserstoff-Pipelinesystem Mitteldeutschlands. Darüber gelangt der Grüne Wasserstoff zu potenziellen Kunden, zum Beispiel der Raffinerie in Leuna. Der Kavernenspeicher mit seiner Kapazität von 50 Millionen Kubikmetern sichert eine kontinuierliche Belieferung, um Zeiten von Windflauten und Wartungsmaßnahmen an den Elektrolyseanlagen zu überbrücken.

Bis zu 91 Prozent weniger Treibhausgas-Emissionen

Die Projektpartner wollen das Reallabor bis 2024 entwickeln und realisieren. Bei erfolgreicher Umsetzung wird »GreenHydroChem« durch die Sektorkopplung industrieller Wertschöpfungsketten mit der erneuerbaren Stromerzeugung einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende sowie zur Weiterentwicklung der mitteldeutschen Wirtschaftsregion leisten. Der so erzeugte Grüne Wasserstoff reduziert die anfallenden Treibhausgas-Emissionen um bis zu 91 Prozent.

Stichwort »Reallabor«

Als Reallabor der Energiewende wird eine innovative und praxisnahe Experimentierumgebung bezeichnet. Es bietet die Möglichkeit, unter realistischen Bedingungen bei der wissenschaftlichen Vorbereitung, der Errichtung und dem Betrieb der notwendigen Industrieanlagen Erfahrungen zu sammeln und das Spannungsfeld von Innovationen, regulatorischen Instrumenten und gesellschaftlicher Akzeptanz positiv und zukunftssichernd zu gestalten. Das BMWi fördert diese speziellen Experimentierräume über das 7. Energieforschungsprogramm.