Grüner Wasserstoff
Der grüne Stoff aus Offshore-Windkraft
Aufgrund der hohen Volllaststunden ist Offshore-Wind hervorragend zur Wasserstoffproduktion geeignet.
Mit grünem Wasserstoff verbinden sich große Hoffnungen auf eine CO2-freie Industrie und Wirtschaft. In Bereichen der Energiewirtschaft und fertigenden Industrie wie Stahl oder Chemie, die sich nicht direkt elektrifizieren lassen, soll Wasserstoff langfristig fossile Brennstoffe wie Öl, Erdgas und Kohle ersetzen. – Dekarbonisierung heißt hier das Zauberwort. Damit jedoch auch CO2 aus dem System genommen wird und das Vorhaben mit dem Ziel der Klimaneutralität in Einklang steht, ist es entscheidend, wie der energetische Hoffnungsträger erzeugt werden soll.
Nach dem Plan der Bundesregierung sollen bis 2030 bis zu fünf Gigawatt Leistung aus On- und Offshorewind für die Erzeugung grünen Wasserstoffs sorgen. So sieht es die im Sommer 2020 verabschiedete nationale Wasserstoffstrategie vor. Die Verwendung von sogenanntem blauem Wasserstoff schließt sie dabei nicht aus. Die kurz darauf von der EU-Kommission verabschiedete Wasserstoffstrategie setzt sogar mittelfristig darauf, die bereits bestehende Wasserstoffproduktion aus Erdgas aufzurüsten und das abgespaltene Kohlendioxid in unterirdische Speicher zu verpressen (die sogenannte „Carbon Capture und Storage“-Methode, kurz CCS). CCS ist in Deutschland aufgrund fehlender Akzeptanz von Seiten der Bevölkerung nicht erlaubt.
Dabei bietet die Windenergie auf See beste Möglichkeiten den Wasserstoff „grün“ zu erzeugen, sagt BWO-Geschäftsführer, Stefan Thimm. Wir fassen die Vorzüge zusammen.
Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2020
Nachhaltige Wasserstoffwirtschaft: Vom Meer weht der Wind
Offshore Windenergie hat zusätzlich zu den hohen Volllaststunden auch ein vergleichsweise gleichmäßiges Einspeiseprofil, welches günstig für die Elektrolyseurauslegung und Auslastung ist. Durch die Umwandlung von überschüssiger Energie in grünen Wasserstoff und Wärme ist es möglich, auftretende Schwankungen im Stromnetz auszugleichen. Außerdem bietet grüner Wasserstoff eine großartige Chance, Fortbewegungsmittel klimafreundlich anzutreiben, so kann er zum Beispiel als Kraftstoff im Flug- und Schwerlastverkehr dienen.
Die Baustellen der Offshore-Wasserstofferzeugung
Aktuell spielt die Kostenfrage noch eine große Rolle. Um eine möglichst schnelle Dekarbonisierung zu erreichen, muss Chancengleichheit hergestellt werden. Das heißt grüner Wasserstoff muss günstiger (Ausnahme von der EEG-Umlage) und fossiler Wasserstoff (über einen Co2-Preis) teurer gemacht werden. Solange das Marktumfeld keine Wirtschaftlichkeit ermöglicht, sollte auch eine finanzielle Förderung mitgedacht werden. Hinzu kommt der Ausbau von flächendeckender Wasserstoff-Pipelineinfrastruktur, der dringend benötigt wird. Neben den Kosten der grünen Wasserstofferzeugung müssen auch die Umrüstungskosten in den Anwendungsbereichen berücksichtigt werden. Außerdem darf grüner Wasserstoff die erneuerbare Stromerzeugung nicht „kannibalisieren“. Das bedeutet, dass zusätzlich zum nationalen Ausbaupfad – 20 GW Offshore-Windenergie bis 2030 – auch Leistung zur Wasserstofferzeugung eingeplant werden muss und die EEG Ausbaukorridore und Ausschreibungsvolumina angepasst werden müssen.
Keimzellen auf hoher See: Pilotprojekte
Noch existiert die Wasserstofferzeugung aus Offshore-Windkraft nur auf dem Papier. Damit der Schritt hinaus ins Meer gelingt, braucht es Testprojekte in großem Umfang. 700 Millionen Euro stellt allein das Bundesministerium für Bildung und Forschung bereit. Gefördert werden drei Leitprojekte, welche von der Fertigung der Elektrolyseure im Industriemaßstab, über die Erzeugung des Wasserstoffs auf hoher See bis hin zum Massentransport des energetischen Gases (über alte Gaspipelines oder in Hochdruckbehältern) entscheidende Schritte entlang der Wertschöpfungskette erforschen. Im Corona-Konjunkturpaket sieht die Bundesregierung für den Aufbau von Produktionsanlagen und Stimulation der Wasserstoffnachfrage stolze sieben Milliarden Euro vor. Mit „Wums“ setzt die Politik auch auf einen zügigen Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft. Daher erproben große Unternehmen die Offshore-Herstellung von Wasserstoff in eigenen Projekten.
Aktuelle Projekte im Überblick:
Das Ziel von AquaVentus ist die Erzeugungsleistung von 10 Gigawatt für grünen Wasserstoff aus Offshore-Windenergie und dessen Transport an Land bis zum Jahr 2035.
OYSTER plant den Bau eines Elektrolyseurs, der sich in ein Offshore-Windrad integrieren lässt. Dieses Projekt soll dieses Jahr anlaufen und wird von der EU gefördert.
PosHydon plant weltweit die erste Offshore-Plattform mit Elektrolyseur.
Das Ingenieur-Unternehmen Tractebel mit seiner Tochter Overdick plant eine Installation eines Elektrolyseurs und einer Entsalzungsanlage auf einer Offshore-Plattform, die aus umliegenden Windparks Strom in Wasserstoff umwandelt.
Orsted und BP planen einen Elektrolyseur Onshore im Emsland mit Strom aus den Orsted Windparks. Das Projekt ist ein vom BMWI gefördertes Reallabor.
Das Projekt „Westküste100“ rund um Orsted in Schleswig-Holstein legt seinen Schwerpunkt auf Wasserstofferzeugung.
Dänemark plant eine künstliche Energieinsel für Power2x.
Das H2Giga Projekt des BMBF im Rahmen der Förderinitiative „Wasserstoffrepublik Deutschland“ zur serienmäßigen Herstellung von Elektrolyseuren. Es enthält eine Pilotanlage eines in eine Offshore-Windkraftanlage integrierten Elektrolyseurs. TransHyDE: Entwickelt die Transporttechnologien von Wasserstoff für eine Umnutzung des vorhandenen Gasnetzes weiter und neue Gasleitungen, Hochdruckbehälter, Flüssigtransport sowie der Transport von in Ammoniak gebundenem Wasserstoff.
