Nordfriesland erhält eine Wasserstoffinfrastruktur im Dienst der regionalen Wertschöpfung – mit Modellcharakter für ganz Deutschland. Das Erneuerbare-Energien-Unternehmen GP Joule baut sie für die E-Farming GmbH & Co. KG aus. Initiator dieser Trägergesellschaft ist GP Joule selbst. Ihr gehören auch lokale Wind- und Photovoltaikparkbetreiber, Hersteller und Betreiber von Wasserstofftechnologie, Wasserstofftankstellen-, Wasserstoff-Tankwagen- und Linienbusbetreiber sowie auch die Stadtwerke Husum, Wärmekunden und Bürger der Region an.
Fünf PEM-Elektrolyseure mit jeweils 225 Kilowatt (kW) produzieren in diesem „eFarm“ genannten System künftig mittels Windstrom klimafreundlichen Wasserstoff. Zwei der Elektro-
lyseure sind schon in Bosbüll installiert. Den Regelbetrieb nehmen sie auf, sobald zwei erste Wasserstofftankstellen eröffnen und den Energieträger abnehmen. Noch drei Elektrolyseure folgen bis Mitte 2021 in Langenhorn, Dörpum und Reußenköge.
Der Wasserstoff wird per Lkw zu den beiden E-Farm-Tankstellen transportiert werden, die derzeit in Niebüll und Husum entstehen. Dort bringt eine Verdichtungsanlage den Treibstoff auf einen Druck von 500 bis 1000 bar, damit der Tankvorgang funktioniert. Der CO2-freie Kraftstoff wird nach den Planungen sowohl den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) als auch Pkws und Lkws versorgen.
Insgesamt haben sich mit GP Joule 19 regionale Partner zur E-Farm-Trägergesellschaft vereint. Die dazu gehörenden Energieanlagen schließen 3.000 daran beteiligte Bürger und Bürgerinnen mit ein. Sie profitieren doppelt: Neben Erlösen aus der Wasserstoffproduktion sichern sie sich für ihre Windparks ab 2021 einen stabilen Absatz des Stroms. Denn dann endet nach 20 Jahren Betriebszeit die im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) verbriefte Vergütung seitens der Netzbetreiber. Durchgängig nimmt jeder Elektrolyseur 225 kW ab. Über diesen Sockel-
absatz hinaus werden die Altanlagenbetreiber den Strom über langfristige Lieferverträge mit weiteren Abnehmern oder über die Strombörse vermarkten.
Erst Bus und Pkw. Bald Fähre und Firmen?
Zur Aktivierung des Marktes startet das Projekt mit zwei Brennstoffzellenbussen für den ÖPNV, also den Buslinienverkehr. E-Farming selbst schafft als Startsignal 30 Pkw an, die den Gesellschaftern zur Verfügung stehen. Im September liefert das portugiesische Unternehmen Caetano Bus die beiden „H2.City Gold“ an E-Farming, die diese an den regionalen Busbetreiber Autokraft verleast. Es sind zwölf Meter lange Niederflurbusse, ausgestattet mit der Brennstoffzellentechnologie von Toyota. Wasserstofftanks, Batterien und Brennstoffzellensystem sind auf dem Dach platziert. Die Busse werden rund um den Luftkurort Niebüll und die Kreisstadt Husum flexibel auf den Autokraft-Linien im Kreis Nordfriesland eingesetzt: Sie fahren ständig und werden wie andere Autokraft-Fahrzeuge je nach Bedarf auf den verschiedenen Linien durchgetauscht.
Die Kette der Wasserstoffabnehmer ist beliebig erweiterbar. Über 100 Privatpersonen und Unternehmer aus der Region haben bereits mit Absichtserklärungen in einer Machbarkeitsstudie ihr Kauf-Interesse an einem Brennstoffzellenfahrzeug bekundet. Auch der Schwerlastverkehr, Fähren und Ausflugsschiffe vor Nordfrieslands Küste sowie nahegelegene Industriebetriebe profitieren künftig von der lokalen Produktion, wie Gespräche mit unterschiedlichsten Betreiberunternehmen ergaben.
Kreisläufe schaffen hohe Energieeffizienz
Das Tanken der Fahrzeuge dauert nur wenige Minuten und eine Füllung reicht aus, um mit dem Bus 400 Kilometer oder einem Auto 600 Kilometer weit zu fahren. Damit ist die Brennstoffzellenmobilität keineswegs mehr nur ein Liebhaberobjekt. E-Farm dekarbonisiert also die regionale Verkehrsinfrastruktur. Aber nicht nur. Auch die Prozesswärme, die bei der Elektrolyse entsteht, geht nicht verloren. Die Bosbüll Energie GmbH baut nun ein Power-to-Heat-Projekt, das mittels der Elektrolyse-Abwärme, einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sowie eines Heizstabs mit Grünstrom klimaneutrale Wärme erzeugt.
Die Energieeffizienz der Elektrolyse liegt damit bei über 95 Prozent. Als nächstes ließe sich auch der freiwerdende Sauerstoff auffangen und komprimiert an die Industrie abgeben.
Rückenwind für E-Farm-Projekt
Ende 2018 kam die Förderzusage aus dem Verkehrsministerium. Ausschlaggebend dafür war, dass E-Farm die gesamte Wertschöpfungskette des grünen Wasserstoffs umsetzt: von der Erzeugung, über die Logistik, Weiterverarbeitung, Vermarktung bis zur Nutzung. Zum anderen überzeugte der Fokus, den das Projekt auf die Akzeptanz in der Bevölkerung für eine solche Infrastruktur legt.
Außer Eigenkapital der Gesellschafter war auch Fremdkapital erforderlich. Hier konnte mit der als Konsortialführerin agierenden GLS Bank, im Verbund mit den zwei regionalen Banken VR Bank Westküste und Nord-Ostsee Sparkasse, eine langfristige Projektfinanzierung mit zusätzlichen 4,4 Millionen Euro abgeschlossen werden.
Das Besondere an der PEM-Elektrolyse ist, dass sie binnen Sekundenbruchteilen auf volatile Stromlieferung reagieren kann. Im Vergleich zu anderen Energieträgern punktet die regionale Wasserstoffversorgung auch logistisch: So kostet der Bau einer Pipeline nur rund ein Zwanzigstel einer neuen Stromleitung derselben Energiekapazität – in Zeiten zögerlichen, oft umstrittenen Netzausbaus kein zu vernachlässigendes Detail. Viele Gemeinden werden sich künftig fragen, ob sie für Einwohner und Industrie die Energie importieren oder lieber in Erneuerbare plus Wasserstoff investieren und damit langfristig selbst profitieren. Die Wasserstoffproduktion mit PEM-Elektrolyse liefert hier die wirtschaftlich überzeugendsten Antworten.
Fazit: Früher Projektstart von Vorteil
Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie hat die Bundesregierung auch endlich die Weichen gestellt. Eine reine Auslagerung der Wasserstoffproduktion ist aus rein ökonomischer Sicht nicht notwendig: Projekte wie E-Farm sind der richtige Weg für Industriestandorte und die regionale Kreislaufwirtschaft. Den beteiligten Akteuren sichert der frühe Projektstart die vollständige regionale Nutzung ihrer erneuerbaren Energieressourcen und direkte Einblicke in Wertschöpfungsstufen dieses Marktes.
Autor: André Steinau, Leiter Wasserstoffprojekte/Projektleiter eFarm, GP Joule
Wollen Sie neue Erkenntnisse zur Wasserstoff-Nutzung im Blick behalten? Dann abonnieren Sie doch unseren kostenlosen Newsletter! Hier können Sie sich anmelden.
Der Fachartikel ist in unserem Print-Magazin 6/2020 entnommen. Hier erhalten Sie ein kostenloses Probeheft unserer nächsten Ausgabe.
André Steinau
