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Anlagen für Wasserstoffimport planen

Stand heute beträgt der gesamte Primärenergieverbrauch der Bundesrepublik 3.640 Terawattstunden (TWh). Während die Energiewende im Stromsektor langsam Erfolge aufweisen kann, bleibt der Rückgang bei den Emissionen von Kohlendioxid (CO2) in Verkehr, Wärmeerzeugung und weiten Teilen der Industrie minimal. Zur nachhaltigen vollständigen Energiewende bedarf es aber nichts Geringeres als den kompletten Austausch des fossilen Primärenergieträgers.

Als Ersatz für Öl, Kohle und Gas beginnt sich grüner Wasserstoff als die praktikabelste Lösung zu etablieren. Grüner Wasserstoff ist nicht nur Energieträger oder Energiespeicher, sondern auch gleichzeitig ein sehr flexibler Werkstoff, der es ermöglicht, die erneuerbaren Energien zunehmend auch in industriellen Prozessen als Rohstoff zu gebrauchen.

Als Projektentwickler plant die PNE AG längst nicht mehr nur Wind- und Solaranlagen. Als Clean Energy Solution Provider integriert sie die gesamte Kette der Energieverbraucher von Anfang. Es gilt, die Projektplanung auf die jeweiligen Bedarfe von zum Beispiel Industrieunternehmen in den unterschiedlichen Energieformen wie Strom, Wärme und Gas abzustimmen.

Energiehunger klimaschädlicher Industrien

So könnten auch bisher sehr emissionsstarke und klimaschädliche Wirtschaftszweige wie die Stahlindustrie in Zukunft mit grüner Energie funktionieren. Dafür sind enorme Mengen an erneuerbaren Energien erforderlich. Beispielhaft rechnet Thyssen Krupp mit einem Anfangsbedarf von 100.000 Tonnen Wasserstoff pro Jahr, um einen ihrer kleineren Hochöfen zu ersetzen. Allein für die Erzeugung dieser Menge rechnet man bei PNE AG mit einem Bedarf an erneuerbaren Energien von circa 1,8 Gigawatt (GW) – insofern es bei 3.000 Volllaststunden betriebene Windenergieanlagen sind. In der Chemieindustrie sind die Bedarfe ähnlich hoch, und so addieren sich die benötigten Wind- und Solaranlagen zu gigantischen Summen, soll die Wirtschaft komplett klimaneutral umgestellt werden.

Das wird die weltwirtschaftliche Energieversorgung gehörig umkrempeln. Ein wesentlich höherer Anteil als bisher wird lokal erzeugt werden können. Und Länder wie Südafrika oder Chile mit besonders günstigen Solar- und Windbedingungen haben für die Lieferung der noch fehlenden Erneuerbare-Energie-Volumen das Zeug, das neue Saudi-Arabien zu werden.

Die PNE AG richtet sich darauf ein, indem sie neue Kapazitäten im In- und Ausland erschließt. Es ist keine Frage des Entweder-oder. Wir müssen in Deutschland auf einen verstärkten Ausbau der Erneuerbaren setzen und zusätzlich neue Importquellen erschließen.

Die nationale Wasserstoffstrategie der Bundesrepublik Deutschland zielt auf einen Wasserstoffbedarf im Jahre 2030 von circa 90 bis 110 TWh. Der in Deutschland vorgesehene produzierte Anteil soll 14 TWh betragen. Zusätzlich zu den ohnehin benötigten Erzeugungskapazitäten für die 65 Prozent des heutigen elektrischen Strombedarfs, die in Deutschland bis dahin gemäß nationalen Energiewendezielen aus Erneuerbare-Energien-Anlagen kommen müssen, ergibt sich daraus ein Extrabedarf von mindestens 15 GW Wind- und Solarenergie. Eine Anhebung der Ausbauziele und schnellere Genehmigungsprozesse sind dafür dringend geboten.

Auslandsmärkte für Wasserstoffimporte

Aber Deutschland ist schon jetzt auf Importe von Energie beziehungsweise Energieträgern angewiesen. Hier zieht die PNE AG interessante Auslandsmärkte in Betracht. Südafrika beispielsweise zeigt beste Voraussetzungen aus unserer Sicht, grünen Wasserstoff wettbewerbsfähig zu produzieren und Folgeprodukte wie Ammoniak oder Methanol nach Europa zu importieren. Viel Aufwand betreibt PNE, um die optimale Kombination aus Wind- und Solar-Anlagen zusammenzustellen. Mit einem komplementären Erzeugungsprofil ist es möglich, die Produktionskosten von grünem Wasserstoff zu minimieren.

Für einen zügigen Markthochlauf des grünen Wasserstoffs ist eine staatliche Unterstützung notwendig und sinnvoll, um die Finanzierbarkeit und Planbarkeit zu gewährleisten. Ganz wichtig hierbei ist es, eine breite Akteursvielfalt sicherzustellen. Nur mit einer auch mittelständischen Beteiligung ist eine dauerhaft kostengünstige Produktionslandschaft zu erwarten.

Grüner Wasserstoff ist eine vielversprechende Lösung für die Sektorenkopplung und Dekarbonisierung der Industrie. Die Szenarien sind vielfältig. Dezentrale Herstellung für lokale Nutzung, Einspeisung und Zulieferung über Pipelines, Nutzung in Industrie und Logistik bilden gute Möglichkeiten mit vielen neuen Geschäftsmodellen. Den teils sehr großen, zusätzlichen Bedarf im GW-Bereich gilt es mit einer wachsenden Pipeline und größer werdenden Projekten für ganz neue Kunden zu befriedigen. Diese neuen Dimensionen gelten vor allem bei Power-to-X-Projekten – bei Projektierungen von Anlagen zur Umwandlung grünen Stroms in andere Energieformen wie Wärme oder synthetischen Treibstoff oder eben Wasserstoff. Für die erweiterte Wertschöpfungskette müssen neue Partnerschaften geschmiedet werden.

Letztlich ist das Fundament zur Dekarbonisierung der Erneuerbare-Energiesektor. Und wir können allen Folgeprodukten eine Farbe geben: Grün muss sie sein.

Autoren: Carsten Bührer, Head of Technology

PNE

Holger Thomsen, Head of Energy Solutions WKN

WKN

Daniel M. Ostach, Projektleiter Technologien, alle PNE AG

PNE

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