E-Gas-Anlage im industriellen Maßstab

E-Gas-Anlage im industriellen Maßstab

PROJEKTE

   

©UniperQuelle: kiwi AG

Die weltweit erste Anlage, in der im industriellen Maßstab synthetisches Erdgas hergestellt wurde, hat ihren Sitz in Werlte, Niedersachsen, und wird heute für die Produktion von synthetischem LNG genutzt. 

e-Gase aus Werlte

Im Jahr 2013 eröffnete die AUDI AG im niedersächsischen Werlte eine neue E-Gas-Anlage. Die Anlage war die weltweit erste Anlage, die im industriellen Maßstab aus CO2 und erneuerbarem Strom einspeisefähiges, synthetisches Erdgas generierte. Im Jahr 2021 wurde die Anlage von der kiwi AG übernommen. Seither liegt der Fokus der Produktion zusätzlich auf synthetischem LNG – und grünem Wasserstoff.

News (11.12.2023): Hy2gen Deutschland übernimmt E-Gas-Anlage der kiwi AG in Werlte!

Im Dezember 2023 hat Hy2gen – ein weltweit tätiger Entwickler, Finanzierer, Errichter und Betreiber von Anlagen zur Herstellung von erneuerbarem Wasserstoff – die erfolgreiche Übernahme der kiwi AG im niedersächsischen Werlte bekanntgegeben. Mehr erfahren

Die Gegebenheiten vor Ort nutzen – das war das Motto der AUDI AG, die im Jahr 2013 in Werlte im Emsland eine Anlage errichtete, die synthetisches Erdgas im industriellen Maßstab produzieren sollte. Zur Herstellung des synthetischen Gases wurde nämlich auf Quellen gesetzt, die in unmittelbarer Nähe zur Verfügung standen. So wurde erneuerbarer Windstrom von der Küste und CO2, das in einer benachbarten Biogasanlage aus der Verwertung von Reststoffen entstand, für die Herstellung von synthetischem Erdgas genutzt.

Aufgrund der energiepolitischen und marktstrukturellen Entwicklungen im Mobilitätssektor veränderte sich der Fokus des Anlagenbetreibers AUDI AG jedoch zunehmend, sodass auch die Produktion von Wasserstoff in einem Elektrolyseur sukzessive wichtiger wurde. In den Jahren 2018 und 2019 kam darüber hinaus eine neue Verdichtungsanlage hinzu, die den Transport von Wasserstoff in LKW ermöglichen sollte.

In dieser Phase wurde zudem entschieden, zukünftig auch flüssiges Methan (LNG) zu erzeugen. Hierzu wird grüner Wasserstoff aus dem eigenen Elektrolyseur und Kohlendioxid aus der benachbarten Biogasanlage zur Methanisierung verwendet. Dieses Methan kann anschließend verflüssigt und als LNG genutzt werden.

Im Jahr 2021 übernahm schließlich die kiwi AG die Anlage von der AUDI AG und setzte den stärkeren Fokus auf die Produktion und Nutzung von grünem Wasserstoff bis heute fort. Die Elektrolyseleistung von 6 MW wird einerseits für die Methanisierung eingesetzt werden – andererseits wird Wasserstoff auch als Energieträger transportfähig gemacht.

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Projektbeteiligte

Kiwi besitzt und betreibt die weltweit größte PtG-Anlage im industriellen Maßstab in Werlte, Deutschland. Die Anlage ist seit 2013 in Betrieb und produziert nicht nur grünen Wasserstoff für Mobilität und industrielle Nutzung, sondern auch erneuerbares Erdgas (RNG) und verflüssigtes erneuerbares Erdgas (R-LNG) in Kombination mit CO2-Abscheidung und -Nutzung (CCU) zur schnellen Dekarbonisierung Sektoren und Anwendungen, die an die bestehende Erdgas- und LNG-Infrastruktur angeschlossen sind. 

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    Grüner Stahl aus Niedersachsen: Demonstrationsprojekt einer Direktreduktionsanlage

    Grüner Stahl aus Niedersachsen: Demonstrationsprojekt einer Direktreduktionsanlage

    PROJEKTE

    Startschuss für grünes Eisen aus Lingen

    Die Dekarbonisierung der Stahlindustrie ist eine der größten Herausforderungen im Kampf gegen den Klimawandel. Allein in Deutschland werden jährlich rund 55 Millionen Tonnen CO2 bei der Stahlherstellung emittiert. Das entspricht sechs Prozent der deutschen Gesamtemissionen. In Lingen wurde im August 2023 die weltweit größte Wasserstoff-Direktreduktionsanlage zur Herstellung von grünem Eisen von Niedersachsens Umwelt- und Energieminister Meyer eröffnet. Mit Inbetriebnahme der weltweit größten Direktreduktionsanlage auf dem Gelände des RWE Gaskraftwerks Emsland kann Eisenerz allein mithilfe von grünem Wasserstoff, und damit vollständig klimaneutral, reduziert werden. 

    News (06.11.2023): Baubeginn des ersten grünen Eisenwerks in Afrika

    Am 06. November 2023 fand die Grundsteinlegung für das erste grüne Eisenwerk in Afrika statt. Das HyIron/Oshivela-Projekt wird grünen Wasserstoff erzeugen und damit klimaneutral Eisenerz zu Eisen reduzieren. Der erzeugte Eisenschwamm, das Eisen, kann dann an Stahlwerke auch in Deutschland verschifft werden. Das Projekt HyIron wird die erste industrielle klimaneutrale Produktionsstätte für Eisen auf dem afrikanischen Kontinent sein. Mehr erfahren

    Quelle: Hylron_Georg Schreiber

    Die Anlage in Lingen bei der Eröffnung 2023.

     

    „Die Inbetriebnahme der Pilotproduktion am Standort Lingen ist für uns ein wesentlicher Meilenstein, um das Produkt „grünes Eisen“ zur Marktreife zu führen und die deutsche Technologie weltweit zu etablieren“, sagt Dr. Stephan Köhne, geschäftsführender Gesellschafter der HyIron. „In Namibia bauen wir mit Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) derzeit eine Produktion im industriellen Maßstab auf. Langfristig können wir dort bis zu zwei Millionen Tonnen Eisen für die deutsche Stahlindustrie produzieren. Hier in Lingen setzen wir schon jetzt Eisenerz aus Namibia ein, um den Prozess und das Produkt zu optimieren“, ergänzt Köhne.

    Ermöglicht wird dieser innovative Prozess durch die Entwicklung eines eigenen gasdichten Drehrohrofens. Hier reagiert Wasserstoff vollständig mit dem Sauerstoff im Eisenerz und wandelt es in elementares Eisen (Direct reduced iron (DRI)) um. Anstatt Kohlenstoffdioxid entsteht dank dieser Technologie lediglich Wasserdampf, der wieder zur Wasserstoffherstellung genutzt werden kann. Dieser Kreislauf stellt einen weiteren entscheidenden Vorteil auf dem Weg zur nachhaltigen Produktion von Eisen dar.

    Die Standortentscheidung für Lingen ist aufgrund der hohen Dichte an Wasserstoffvorhaben in der H2-Region Emsland allgemein und speziell am RWE Gaskraftwerksstandort Emsland getroffen worden. Der grüne Wasserstoff für HyIron wird zukünftig in der 14-Megawatt-Pilot-Elektrolyse von RWE erzeugt, die voraussichtlich Ende 2023 direkt neben der Direktreduktionsanlage ihren Betrieb aufnehmen wird. Das Niedersächsische Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz fördert den Bau der Pilotelektrolyse mit acht Millionen Euro.

    BENTELER-SteelTube_Produktion

    ©BENTELER

    Grüner Stahl aus grünem Eisen – dank Wasserstoff

    Bei der Direktreduktion wird Eisenerz mithilfe von Wasserstoff reduziert. Der Wasserstoff reagiert dabei mit dem Sauerstoff im Eisenerz (Eisenoxid) und wandelt es in sogenannten Eisenschwamm um. Dieser Prozess wird „direct reduced iron“ (DRI) genannt. Statt Kohlenstoffdioxid, wie im klassischen Hochofen, entsteht bei dieser Technologie Wasserdampf. Der Eisenschwamm wird anschließend mit Stahlschrott eingeschmolzen und zu Stahl weiterverarbeitet. BENTELER Steel/Tube verwendet zukünftig diesen Stahl, um daraus CO2-arme nahtlose und geschweißte Rohrlösungen zu produzieren. Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen im ersten Schritt über eine Tonne pro Stunde grünes Eisen mit Hilfe von Wasserstoff produziert werden. Dieser grüne Wasserstoff soll über Elektrolyseanlagen von LSF auf dem Kraftwerksgelände erzeugt und in die DRI-Anlage eingespeist werden.

    Partner entlang der Wertschöpfungskette

    „Diese DRI-Technologie hat großes Potenzial zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie. Das technische Know-how vom Start-up CO2GRAB, das diese Anlage errichten und betreiben wird, ergänzt die Expertise von RWE entlang der gesamten Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff. LSF wird die Betriebsweise der Elektrolyse an die fluktuierende Produktion von Wind- und Solarstrom optimieren. BENTELER Steel/Tube wird den reduzierten Eisenschwamm anschließend weiter zu grünem Stahl und klimaneutralen Qualitätsrohren verarbeiten. Mit diesem Projekt können wir somit einen bedeutenden Beitrag zur Klimaneutralität leisten“, erklären die Partner in einer gemeinsamen Stellungnahme

    Partner

    co2grab
    RWE_Logo_2018.spng
    LSF ENERGY
    ©Benteler International

    Das Start-Up wurde mit dem Ziel gegründet, effiziente Technologien zur Vermeidung von neuen CO2-Emissionen zu entwickeln und zu vermarkten. Als grundlegender Maßstab wird dabei eine zeitnahe und weltweite Skalierbarkeit durch wirtschaftliche Umsetzbarkeit angelegt.

    Logo © CO2GRAB

    Mit seinen Gaskraftwerken steht RWE mit seinen rund 3.000 Beschäftigten auf Platz 3 in Europa. In der RWE Generation bündelt der Konzern seine Wasserstoffaktivitäten. RWE treibt mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft über 30 Wasserstoff-Projekte voran.

    Logo © RWE

     

    LSF plant, errichtet und betreibt Anlagen von Erneuerbare Energien, insbesondere Windenergieanlagen. Dabei legt das Unternehmen einen besonderen Schwerpunkt auf Bürgerbeteiligungsmodelle und akzeptanzschaffende Maßnahmen für den Ausbau der Erneuerbaren Energien.

    Logo © LSF & Partner

     

    BENTELER Steel/Tube entwickelt und produziert Stahl sowie nahtlose und geschweißte Qualitätsstahlrohre. Das Unternehmen bietet weltweit Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Werkstoffentwicklung bis zur Rohranwendung.

    Logo © Benteler

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      Wasserstoff-Broschuere

      Wasserstoff-Broschuere

      Pressemitteilung

      Die Grüne Wasserstoff-Wirtschaft: Wasserstoff-Projekte im Überblick

      Bereits jetzt gibt es über 80 Projekte entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette in Niedersachsen. Die aktuelle Broschüre des NWN gibt einen Überblick über Projekte bei der Wasserstoff-Produktion, Import, Speicherung und Infrastruktur, Mobilität und Industrie sowie Bildung und Forschung.

      Die Broschüre gibt es auf Deutsch und auf Englisch.

      Für eine erfolgreiche Energiewende benötigen wir saubere Energieträger. Viele energieintensive Prozesse, beispielsweise in der Stahl- oder Chemieindustrie, sind jedoch nicht elektrifizierbar. Um die fossilen Energieträger zu ersetzen, muss ein tiefgreifender Transformationsprozess in Gang kommen – und Wasserstoff als CO2-freie Alternative spielt dabei eine entscheidende Rolle. Niedersachsen hat als Flächen- und Küstenland optimale Voraussetzungen für die Produktion von grünem Wasserstoff. So leistet Niedersachsen einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Klimaneutralität in ganz Deutschland bis 2045.

      Bereits jetzt gibt es in der niedersächsischen Wasserstoff-Landschaft mehr als 80 Projekte. Die Karte in der Broschüre zeigt, wo sich regionale Cluster bilden, deren Einzelprojekte dann wiederum voneinander profitieren und weiterwachsen können. Über die wachsende Infrastruktur wird das Wasserstoff-Startnetz in Zukunft von den Niederlanden über Niedersachsen bis nach Dänemark reichen. Aber auch dezentrale Projekte spielen bei der zukünftigen Energieversorgung und -sicherheit eine zunehmend bedeutende Rolle. Mehr Infos zu Projekten in den Bereichen Produktion, Import, Speicherung, Infrastruktur, Mobilität, Industrie, sowie Bildung und Forschung finden Sie in der Broschüre.

       

       

       

       

       

       

      ©NWN

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        Sektorenkopplung für den Eigenbedarf

        Sektorenkopplung für den Eigenbedarf

        PROJEKTE

        SEKTORENKOPPLUNG FÜR DEN EIGENBEDARF

        Sektorenkopplung ist von zentraler Bedeutung für eine funktionierende Wasserstoffwirtschaft. Das vom Land Niedersachsen geförderte Pilotprojekt der Open Grid Europe GmbH (OGE) setzt nun die Kopplung der Sektoren für den Eigenbedarf in den Fokus. Das Projekt „Realbetrieb KRUH2“ umfasst die Produktion, Speicherung und Nutzung von grünem Wasserstoff am Standort Krummhörn in Niedersachsen. Der Wasserstoff kommt dabei für die Wärmeversorgung, als alternativer Kraftstoff für die Betriebsfahrzeugflotte der OGE, und zur Rückverstromung zum Einsatz. Das Niedersächsische Ministerium für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz unterstützt das Vorhaben der OGE mit 2,81 Mio. Euro.

        News (01.10.2023): Elektrolyseur am Standort in Krummhörn eingetroffen!

        OGE hat verkündet, dass der erste eigene Elektrolyseur am Standort in Krummhörn eingetroffen ist. Der Elektrolyseur soll dabei 450 Kg pro Tag produzieren können – bei einem Ausgangsdruck von 20-30 bar und einem System-Wirkungsgrad von 75%. . Mehr dazu

        „Wir wollen hier in Ostfriesland zeigen, wie die Energiewende mit Wasserstoff zum Erfolg werden kann“, sagt Dr. Jörg Bergmann, Sprecher der Geschäftsführung der OGE. „Was hier vor Ort im Kleinen zeitnah umgesetzt wird, kann als Blaupause für eine Wasserstoffwirtschaft in ganz Deutschland dienen. Ich freue mich sehr, dass uns dabei das Land Niedersachsen so stark unterstützt.“

        Energieminister Olaf Lies: „Erneuerbare Energien sind das Herzstück des Klimaschutzes. Dazu werden wir den Ausbau von Wind an Land, auf See und Photovoltaik konsequent voranbringen. Aber Strom alleine wird nicht funktionieren. Wir brauchen die strategische Kombination von Strom und Gas. Ohne Wasserstoff werden wir die Klimaziele nicht erreichen können. Mich freut, dass OGE in dem Projekt zeigen wird, wie Wasserstoff in den Sektoren Wärme, Strom und Mobilität genutzt werden kann. Das ist Sektorenkopplung und das ist die Zukunft unserer Energiewelt. Gut, dass wir hier Unternehmen haben, die in Sachen Wasserstoffwirtschaft vorangehen wollen. Wir unterstützen sie dabei gern.“

        Besonderheiten des Projekts:

        Innovativer Wasserstoffkreislauf

        Am Unternehmensstandort Krummhörn wird ein innovativer Wasserstoffkreislauf errichtet: ein PEM-Elektrolyseur, ein Zwischenspeicher und eine brennstoffzellenbasierte Kraft-Wärme-Kopplung-Anlage (bKWK-Anlage).

        Der Elektrolyseur

        Der PEM-Elektrolyseur hat eine Leistung von 1 Megawatt (MW) und eine Kapazität von 210 Normkubikmeter Gas pro Stunde (Nm³/h). Die umliegenden Onshore- und Offshore-Windparks stellen den Strombedarf von 1,2 MW bereit.

        Der Zwischenspeicher

        Für die Zwischenspeicherung des Wasserstoffs wird ein Röhrenspeicher mit einer Kapazität von 2.400 Kubikmetern (m³) errichtet.

        Die bKWK-Anlage

        Für die Erzeugung von Elektrizität und Abwärme sorgt die brennstoffzellenbasierte Kraft-Wärme-Kopplung-Anlage (bKWK-Anlage). Hierbei handelt es sich um eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit einem Elektrolyten aus keramischem Werkstoff. Grundlage ist die Festoxidbrennstoffzellen-Technik (Solid Oxide Fuel Cell – oder kurz SOFC-Technik). Vorteil daran ist, dass der flüssige Elektrolyt durch eine spezielle Keramik ersetzt ist, was in diesem Fall einen besonders hohen Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung aus Wasserstoff ermöglicht. Diese wird noch gesteigert dadurch, dass die Abwärme zur Beheizung der Betriebsstätte genutzt werden wird. Für den weiteren notwendigen Wärmebedarf werden zwei vorhandene Brennwertkessel auf den Einsatz von Wasserstoff umgerüstet.

        PKW-Wasserstoffbetriebstankstelle

        Eine noch zu errichtende PKW-Wasserstoffbetriebstankstelle soll den OGE Fuhrpark mit alternativen Kraftstoffen versorgen (Fülldruck: 700 bar). Der Fuhrpark soll mit mindestens drei wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeugen erweitert werden. 

        Geplanter Zeitraum des Projekts ist bis Sommer 2023.

         

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        Partner

        Die Open Grid Europe GmbH (OGE) ist ein europäischer Fernleitungsnetzbetreiber mit einem Leitungsnetz von ca. 12.000 km.

        Logo: © Open Grid Europe GmbH

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          Endlos-Energie-Zentrum Schaumburg

          Endlos-Energie-Zentrum Schaumburg

          PROJEKTE

          ©EEZ-Schaumburg

          Deutschlands größtes vollständig autarkes Bürogebäude in der Planungsphase. ©EEZ-Schaumburg

          Endlos-Energie-Zentrum Schaumburg

          Am 23. August 2021 übergab der niedersächsische Umweltminister Olaf Lies in Bückeburg den Förderbescheid über rund 1,77 Mio. Euro für den Bau von Deutschlands größtem energieautarken Bürogebäude, dem Endlos-Energie-Zentrum (EEZ) Schaumburg. Das Gebäude wird mit einer Photovoltaik-Anlage sowie Batteriespeicher ausgestattet. Um die ganzjährige Versorgung mit Strom und Wärme für eine Nutzfläche von 1090 m² auf drei Etagen sicherzustellen, werden zusätzlich ein Elektrolyseur, eine Brennstoffzelle sowie ein Wasserstoffspeicher installiert. Damit ist das EEZ das erste vollständig autarke Bürogebäude in Deutschland. 

          ©EEZ-Schaumburg

              Ansicht des geplanten Endlos-Energie-Zentrums in Bückeburg. ©EEZ-Schaumburg 

          News (04.09.2023): Erster Spatenstich für das Endlos-Energie-Zentrum Schaumburg

          Vor etwa zwei Jahren wurde ein Förderbescheid über rund 1,77 Millionen Euro für den Bau des Endlos-Energie-Zentrums (EEZ) Schaumburg vergeben – nun wurde der erste Spatenstich gesetzt. Die Bauzeit des Gebäudes, in dem Büro-, Seminar- und Lagerflächen vermietet werden sollen, werde laut Planungen rund 1,5 Jahre betragen. Mehr erfahren

          Die Batterie dient als kurzfristiger Zwischenspeicher für Leistungsspitzen, sowohl bei der Erzeugung, als auch beim Strombedarf. Als Langzeitspeicher dient Wasserstoff. Dieter Ahrens, Geschäftsführer der EEZ GmbH & Co. KG: „Ich bin überglücklich und hoch motiviert nun endlich loslegen zu können. Mit diesem Projekt wollen wir zeigen, wie Photovoltaik in der Lage ist, die Energieversorgung über das ganze Jahr sicher zu liefern.“ Gleichzeitig ist das Projekt ein gutes Beispiel für alltagstaugliche Sektorenkopplung, denn die hohe Leistung der Photovoltaikanlage ermögliche zusätzlich den Betrieb von Ladensäulen für Elektrofahrzeuge. „Wir sehen hier ein tolles Beispiel für den Arbeitsplatz von morgen – und das erste dieser Größe in ganz Deutschland. Das Endlos-Energie-Zentrum zeigt: Schon jetzt kann ein Gebäude vollständig aus Erneuerbaren Energien und komplett autark versorgt werden. Eine Chance für den Klimaschutz, die wir auch künftig bei anderen Gebäuden nutzen möchten“, sagte Niedersachsens Umweltminister Olaf Lies.

          Das Projekt in Zahlen
          • Mit 1090m² ist das Endlos-Energie-Zentrum das bisher größte energieautarke Bürogebäude Deutschlands.
          • Auf dem Dach wird eine Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von 227 kWp und einem erwarteten Jahresertrag von 171.000 kWh installiert (diese ist nicht Teil der Förderung).
          • Der Batterie-Stromspeicher hat eine Nennkapazität von 431 kWh.
          • Der Elektrolyseur hat eine Leistungsaufnahme von 3,15 kW bis 27,53 kW und eine Produktion von 0,5 bis 5 Nm³ Wasserstoff pro Stunde.
          • PEM-Brennstoffzelle mit einer elektrischen Leistung von max. 10 kW und einer thermischen Leistung von max. 9 kW.
          • Errechneter Wasserstoffbedarf für die ganzjährige Versorgung: 28.000 kWh.
          • Der Wasserstoffspeicher umfasst 95 cbm bei max. 45 bar Druck + 24 cbm bei max. 300 bar Druck inkl. Verdichtereinheit.
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          Partner

          Die Firma Ahrens Solar- und Dachtechnik GmbH mit Sitz in Bückeburg ist ein Spezialist für Dächer und Photovoltaik-Anlagen.

          Logo: ©Ahrens Solar- und Dachtechnik GmbH

           

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