10:56 05 August 2020
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    Das Potential von „grünem Wasserstoff“ rückt in letzter Zeit vermehrt in den Fokus. Das Gas bietet die Möglichkeit, erneuerbare Energie chemisch zu speichern und bei Bedarf freizusetzen. Für die Schaffung einer Wasserstoffwirtschaft setzt sich in Mitteldeutschland das Netzwerk HYPOS ein. Sputnik hat sich mit HYPOS in Verbindung gesetzt.

    Es reicht nicht einfach, immer mehr Windräder und Solarmodule aufzustellen – der produzierte Strom muss auch irgendwie gespeichert werden, um den Netzanforderungen und den wechselnden Wetterverhältnissen gerecht zu werden. Deshalb arbeiten Unternehmen und Forschungsgruppen deutschlandweit an verschiedenen Speicherlösungen, von der Batterie über den Wärmespeicher bis hin zu „grünem Wasserstoff“ und synthetischen Kraftstoffen.

    HYPOS ist eine Initiative, die sich für Technologien rund um Wasserstoff einsetzt. Seit 2013 ist die Initiative mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ mit 45 Millionen Euro ausgestattet und unter anderem mit der Siemens AG, der VNG Gasspeicher GmbH, diversen Fraunhofer-Instituten und weiteren Forschungseinrichtungen wie der Technischen Universität Dresden als Partner gut aufgestellt.

    Verschiedene Projektverbünde setzen damit im Wasserstoffcluster mehr als 25 Forschungsprojekte um, die sich rund um die Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse, den Transport und die Speicherung sowie verschiedene Anwendungsvorhaben in den Bereichen der Mobilität, Energieversorgung, chemischen Industrie und Raffinerie drehen. Das Ziel ist eine funktionierende Wasserstoffwirtschaft, zunächst für den mitteldeutschen Raum.

    Chemiedreieck auf „grünen Wasserstoff“ umstellen

    Florian Thamm ist zuständig für Marketing & Öffentlichkeitsarbeit bei HYPOS und erklärt den Hintergrund des Vorhabens gegenüber Sputnik so:

    „Zum einen haben wir in Mitteldeutschland bereits einen enormen Wasserstoffbedarf durch das Vorhandensein des mitteldeutschen Chemiedreiecks – der liegt bei knapp vier Milliarden Kubikmeter jährlich. Außerdem bietet die Region ein enormes Potential zur Speicherung von grünem Wasserstoff in Kavernen. Und im Chemiedreieck liegt auch eine Wasserstoffpipeline vor, die den Transport des Wasserstoffs ermöglicht“, so Thamm.

    Von den etwa vier Milliarden Kubikmetern Wasserstoff im Chemiedreieck stammen derzeit 1,25 Milliarden laut HYPOS aus der Dampfreformation, einem Verfahren, bei dem aus Kohlenwasserstoff und Wasserdampf Wasserstoff gewonnen wird. Dabei fällt auch Kohlenstoffdioxid an, und das ist ein klimapolitischer Dorn im Auge. Dieser Wasserstoff könnte künftig durch „grünen Wasserstoff“ ersetzt werden, der aus einer Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff unter Stromzufuhr erfolgt. Für dieses Elektrolyse-Verfahren müsste allerdings erneuerbarer Strom eingesetzt werden, damit der Wasserstoff wirklich als „grün“ bezeichnet werden kann, also kein CO2 an anderer Stelle produziert wird.

    Ein großer Zubau an erneuerbaren Energien ist nötig

    Konkret würden dafür 1,6 Gigawatt installierter Elektrolyseleistung bereitstehen müssen, teilte Stefan Bergander, Projekt- und Innovationsmanager im HYPOS-Netzwerk, Sputnik mit. In elektrischer Energie ausgedrückt, müssten hierfür vier bis sechs Terawattstunden aus erneuerbaren Quellen in der HYPOS-Region gewonnen werden. „Aktuell werden in Deutschland mehrere industrielle Großanlagen in der Größenordnung von jeweils 50-100 MW geplant. Auch in der HYPOS-Region werden aktuell in Leuna und Bad Lauchstädt zwei Großelektrolyse im Leistungsbereich von insgesamt 80 MW entwickelt“, sagt Bergander weiter. Es müsste also allein für diesen „grünen Wasserstoff“ ein deutlicher Zubau erfolgen.

    Verteilung über bestehendes Erdgas-Netz

    Nach der Erzeugung muss der Wasserstoff verteilt werden können und deshalb spielt auch das Thema Transport bei HYPOS eine große Rolle. Die Idee ist, zunächst das bestehende Erdgasnetz für den Wasserstofftransport zu nutzen. Denn hier gibt es bereits deutschlandweit 479.000 Kilometer Infrastruktur. Denkbar wäre, den Anteil an Wasserstoff im Gasgemisch in den Leitungen von aktuell zwei bis fünf Volumenprozent auf 10 bis 20 Volumenprozent anzuheben. Die Gase müssten dann an den Zielpunkten wieder voneinander getrennt werden. Daneben wären auch reine Wasserstoffleitungen zur lokalen Versorgung etwa bei Gewerbegebieten denkbar. Eine solche Pipeline gibt es bereits im Chemiedreieck, eine weitere befindet sich im Ruhrgebiet.

    Da der Wasserstoff außerdem nicht immer gleich verbraucht wird und als Speichermedium im Voraus produziert werden soll, geht es bei HYPOS schließlich auch um Fragen der Speicherung. Hierbei spielen laut Thamm vor allem Kavernenspeicher eine Rolle, die auch bereits für Erdgas erfolgreich eingesetzt wurden und werden. Eine Salzkaverne zur Speicherung von Wasserstoff wird derzeit in Bad Lauchstädt erprobt. Ihr Speichervolumen beträgt 50 Millionen Kubikmeter. Eine solche Kaverne könnte die Spitzenlast des Chemiedreiecks für knapp 21 Tage abdecken.

    Das Interview mit Florian Thamm zum Nachhören:

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    Tags:
    Ostdeutschland, Dresden, Deutschland, Klimaschutz, Wasserstoff