TransHyDE

TransHyDE

PROJEKTE

TransHyDE – Aufbau einer Wasserstoff-Transport-Infrastruktur

Um den deutschen Bedarf an grünem Wasserstoff zu decken und die Energiewende umzusetzen, braucht es große Mengen Wasserstoff – von denen ein nicht unerheblicher Teil importiert werden muss. Das vom BMBF geförderte Wasserstoff-Leitprojekt TransHyDE will daher Transport-Möglichkeiten technologieoffen weiterentwickeln und zudem entsprechende Normen schaffen, um hierdurch den Aufbau der Wasserstoff-Infrastruktur zu ermöglichen und den Markthochlauf zu unterstützen.

Auf unserer Seite werden zahlreiche Projekte vorgestellt, in denen der Transport von Wasserstoff im Fokus steht. Dabei gibt es ganz unterschiedliche Herangehensweisen, sei es der Transport in Hochdruckbehältern, in bestehenden Gasleitungen oder mittels grünen Ammoniaks oder flüssigen organischen Trägerstoffen (liquid organic hydrogen carriers [LOHC]). Diese technologische Vielfalt soll im Rahmen des Wasserstoff-Leitprojekts TransHyDE weiter untersucht werden – denn in den genannten Handlungsfeldern gibt es weiterhin großen Forschungsbedarf. So gibt es derzeit insbesondere im Bereich der Normierung, also z.B. bei Standards oder Sicherheitsvorschriften keine einheitlichen Regelungen – was den Markthochlauf aktuell noch behindert. Damit die genannten Transporttechnologien schnell ins Energiesystem integriert werden können, braucht es demnach neue Standards, Normen und Zertifizierungen, denen sich ein eigenes Arbeitspaket im Rahmen von TransHyDE widmet. 

TransHyDE wird in insgesamt fünf Teilprojekten umgesetzt, in denen die unterschiedlichen Transportmöglichkeiten in der Praxis, aber auch aus Sicht der Forschung genauer in den Blick genommen werden.

Quelle: Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF

Die Umsetzung erfolgt in fünf Teilprojekten (für weitere Informationen bitte ausklappen):

„Mukran"

Am Mukran Port auf Rügen wird ein innovativer Hochdruck-Kugelspeicher für Wasserstoff entwickelt. Dieser soll dazu in der Lage sein, auf hoher See in der unmittelbaren Umgebung von Offshore-Wind- und Elektrolyseanlagen vom Projekt H2Mare eingesetzt zu werden. Dort wird mittels Windenergie grüner Wasserstoff erzeugt, der im Kugelspeicher zwischenzeitlich gespeichert werden soll.

„GET H2“

Damit Wasserstoff flächendeckend zur Verfügung steht, soll im Projekt GET H2 die Nutzung von ehemaligen Erdgasleitungen für den Transport von Wasserstoff erforscht werden. Aktuell fehlen zudem Normen und Überwachungsstandards bei der Umstellung von Erdgasleitungen, weshalb in GET H2 ein Testumfeld aufgebaut wird, in dem Material- und Sicherheitsfragen beantwortet werden können.

„Campfire“

Das Projekt Campfire soll das Potential von Ammoniak für den Wasserstoff-Transport untersuchen und dabei insbesondere die Rückgewinnung von Wasserstoff aus Ammoniak in den Blick nehmen. Ziel ist hierbei insbesondere, die Effizienz bei der Wiederauslösung des Wasserstoffs zu verbessern.

„Helgoland“

Im Projekt Helgoland wird eine Wasserstoff-Logistikkette über Land und über See aufgebaut. Via Pipeline soll der grüne Wasserstoff von der Offshore-Anlage des Leitprojekts H2Mare auf die Insel Helgoland gebracht werden und dort für einen weiteren Transport mit LOHC gebunden werden. Anschließend kann der gebundene Wasserstoff mit bestehender Infrastruktur ähnlich wie Öl verschifft werden und im Hamburger Hafen in einer Dehydrieranlage wiederum vom LOHC gelöst und nutzbar gemacht werden.

„Forschungsverbünde"

Insgesamt fünf Verbünde von Forschungseinrichtungen unterstützen die Projekte mit wissenschaftlichen Erkenntnissen. Dabei geht es z.B. um Material- und Komponentenforschung, Betriebssimulationen oder auch sicherheitsrelevante und ökologische Fragen. Der Wissensstand und aktuelle Handlungsempfehlungen werden in einer Roadmap festgehalten und allen Projektpartnern zur Verfügung gestellt.

Weitere Informationen

Aus Niedersachsen nehmen drei Unternehmen an dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt teil. Hierzu zählt die ROSEN GmbH, die Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH sowie die Inherent Solutions Consult GmbH & Co. KG

Mehr zu dem Projekt finden Sie hier.

   

Wilhelmshaven Green Energy Hub

Wilhelmshaven Green Energy Hub

PROJEKTE

Quelle: Tree Energy Solution

Wilhelmshaven Green Energy Hub

Der Import von grünem Wasserstoff über Wasserstoff-Terminals stellt eine entscheidende Voraussetzung für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft in Deutschland dar. Die niedersächsische Küste mit ihrem Tiefwasserhafen in Wilhelmshaven bietet hierfür ideale Gegebenheiten. Die Tree Energy Solution (TES) hat sich daher dazu entschieden, ein Wasserstoff-Terminal in Wilhelmshaven zu errichten, das den Import von grünem Wasserstoff im Großmaßstab ermöglicht. Das geplante Terminal umfasst dabei sechs Schiffsliegeplätze und insgesamt zehn Tanks mit einer Speicherkapazität von 2.000.000 Kubikmeter. Laut Planungen können in Zukunft über das Terminal bis zu 250 TWh grüne Gase pro Jahr importiert und daraus mehr als 5 Millionen Tonnen Wasserstoff erzeugt werden – was einem Zehntel des gesamten jährlichen Primärenergiebedarfs in Deutschland entspricht.

News (28.11.2022): TES und EWE planen den Bau eines 500-MW-Elektrolyseurs

Wie TES und EWE Ende November mitteiliten soll im Rahmen des Projekts ein 500 MW-Elektrolyseur gebaut werden. Der Elektrolyseur soll ab 2028 in Betrieb gehen. Die Kapazität des Elektrolyseurs soll 500 Megawatt betragen, die mit einer weiteren geplanten Anlage auf eine Gesamtkapazität von 1 Gigawatt erweitert werden soll. 

Zur Deckung des Wasserstoffbedarfs wird Deutschland in Zukunft aus verschiedenen Ländern grünen Wasserstoff importieren müssen. Hierfür ist die entsprechende Infrastruktur nötig, welche die Anlandung, die Einspeicherung und den Transport in das Wasserstoffleitungsnetz ermöglicht. Genau dies ist im Projekt Wilhelmshaven Green Energy Hub vorgesehen, das von Tree Energy Solution (TES) umgesetzt wird.  In Wilhelmshaven sollen hierzu sechs Schiffsliegeplätze errichtet werden, die „Suezmax-kompatibel“ sind – sodass auch große Schiffe in Wilhelmshaven anlanden können („Suezmax“ beschreibt eine Schiffsgröße, die für die Durchfahrt durch den Suezkanal in beladenem Zustand zulässig ist).

TES will den grünen Wasserstoff dabei auch selbst herstellen – in Ländern mit einem sehr hohen Angebot an Wasser-, Wind oder Solarkraft. Die Erneuerbaren werden in den Erzeugerländern zur Elektrolyse genutzt, um zunächst grünen Wasserstoff herzustellen. Nach der Elektrolyse wird dem Wasserstoff Kohlenstoffdioxid hinzugefügt, um grünes CH4 (Methan) herzustellen, welches anschließend per Schiffsflotte nach Wilhelmshaven transportiert werden kann. Hier wird das CH4 wieder in Wasserstoff umgewandelt, das entstehende CO2 abgeschieden und in einem Kreislaufsystem wieder in die Erzeugerländer zur weiteren Verwendung zurückgeführt.

Quelle: Tree Energy Solution

Wilhelmshaven Green Energy Hub im Modell

Ab 2026 ist der Betriebsbeginn des Terminals geplant und damit der erste Import grüner Moleküle. In dieser Anfangsphase werden voraussichtlich 25 TWh grünes Methan pro Jahr importiert – hieraus kann mehr als eine halbe Million Tonnen Wasserstoff erzeugt werden. Während der Hochlaufphase ab dem Jahr 2030 wird die Leistung sukzessive gesteigert, sodass schließlich bis zu 250 TWh pro Jahr – und damit mehr als 5 Millionen Tonnen Wasserstoff – importiert bzw. erzeugt werden kann.

Das Projekt will dabei die guten Standortbedingungen in Wilhelmshaven nutzen und auf die Speicher- und Transportinfrastruktur zurückgreifen, die aktuell in Niedersachsen aufgebaut wird. So soll eine Anknüpfung an die unterirdischen Salzkavernen-Speicher in Etzel hergestellt werden und die im Rahmen des Projekts H2ercules errichteten und umgewidmeten Leitungen genutzt werden, die den Transport in den Westen und Süden Deutschlands zu den industriellen Abnehmern ermöglichen. Durch die hohen Importvolumen von bis zu 250 TWh soll das Projekt zur Versorgungssicherheit in Deutschland und der EU beitragen.

Mehr zu dem Projekt

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Über TES

Tree Energy Solutions (TES) ist ein Unternehmen für grünen Wasserstoff, das Industrie und Verbraucher mit CO2-neutraler Energie versorgt – in Form von grünem Wasserstoff, grünem Gas und grünem Strom. Um ein Netz mit globaler Reichweite aufzubauen, entwickelt TES derzeit in Deutschland, Belgien, Frankreich, den Niederlanden und den Vereinigten Staaten Standorte für den Import und die Verteilung von Energie.

H2Mare

H2Mare

PROJEKTE

H2Mare – Grüner Wasserstoff vom Meer

Für den erfolgreichen Markthochlauf von grünem Wasserstoff, muss dieser kostengünstig erzeugt werden. Offshore-Windenergie kann in diesem Kontext ein gutes Instrument bieten, um günstigen grünen Wasserstoff herzustellen – insbesondere dann, wenn der Wasserstoff direkt vor Ort ohne kostenintensive Infrastruktur produziert werden kann. Genau dies wird aktuell im vom BMBF geförderten Wasserstoff Leitprojekt „H2Mare“ untersucht.

Offshore-Windenergieanlagen bieten ein großes Potenzial für die kostengünstige Erzeugung von erneuerbaren Energien – und damit auch für die Produktion von günstigem grünem Wasserstoff. Im Vergleich zu Windanlagen an Land bieten Offshore-Windräder eine höhere durchschnittliche Nennleistung und erzeugen Strom vergleichsweise kontinuierlich. Diese Vorteile sollen im Rahmen des Projekts H2Mare dazu genutzt werden, direkt vor Ort auf See kostengünstigen grünen Wasserstoff herzustellen. Aufgrund der lokalen Erzeugung mittels Windstrom können die Infrastrukturkosten – und damit auch die Kosten für den grünen Wasserstoff insgesamt – deutlich gesenkt werden.

Geplant ist neben der Erzeugung von grünem Wasserstoff auf See, auch die Produktion von Folgeprodukten wie grünem Methanol oder grünem Ammoniak, die flexibel eingesetzt und transportiert werden können. Hierzu wollen die Projektpartner den Einsatz von Technologien testen, welche die Kohlendioxid- und Stickstoffgewinnung auf See ermöglichen – eine Voraussetzung für die Herstellung von grünem Methanol und grünem Ammoniak.

Zudem sollen zukunftsfähige Ansätze wie die Meerwasser- oder Wasserdampf-Elektrolyse getestet und weiter vorangetrieben werden, da hierdurch die Entsalzung des Meerwassers – und damit ein weiterer Produktionsschritt – entfallen könnte. Aufgrund der Arbeit in einem sensiblen Ökosystem steht auch die Sicherheit und die Frage nach möglichen Umweltauswirkungen im Zentrum der Forschungsarbeiten.

Quelle: Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF.

Die Umsetzung erfolgt dabei in vier Teilprojekten:

„OffgridWind“

Im Projekt „OffgridWind“ sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um einen Elektrolyseur in einer neuen Windanlage zu integrieren. Hierfür ist nicht nur ein anderes Fundament nötig als bei „herkömmlichen“ Offshore-Anlagen, sondern auch eine neue Windturbinenbauart.

„H2Wind“

Im H2Mare-Projekt „H2Wind“ wird der Elektrolyseur untersucht, der in den Anlagen zum Einsatz kommen soll. Ziel ist es, dass der eingesetzte Wasser-Elektrolyseur letztlich sehr effizient und nahezu autark arbeiten kann.

„PtX-Wind“

Im dritten Teil-Projekt „PtX-Wind“ steht die Power-to-X-Technologie im Mittelpunkt und dabei insbesondere die Produktion von grünem Methanol und grünem Ammoniak. Hierzu sollen CO2 und Stickstoff vor Ort aus der Luft gewonnen werden, die für die Produktion von Methanol und Ammoniak nötig sind. Im Rahmen des PtX-Wind-Projekts wird zudem die Meerwasserelektrolyse untersucht: Hierdurch soll das aus dem Meer gewonnene Wasser direkt bei der Elektrolyse genutzt werden können – sodass eine Entsalzung nicht mehr nötig wäre.

„TransferWind“

Im letzten H2Mare-Projekt „TransferWind“ geht es um übergeordnete Fragestellungen wie Sicherheits- und Umweltfragen oder Infrastrukturanforderungen auf See. Zudem sollen in diesem Teil-Projekt die Ergebnisse aus den anderen Projekten zusammengeführt werden und ein Austausch zwischen den vielfältigen Projektpartnern stattfinden.

Weitere Informationen

Aus Niedersachsen nehmen zwei Forschungseinrichtungen an dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt teil. Hierzu zählt neben der Leibniz Universität Hannover auch die Stiftung Offshore-Windenergie aus Varel.

Mehr zum Projekt finden Sie hier.

   

H2Giga

H2Giga

PROJEKTE

©MUQuelle: Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF.

H2Giga – Serienproduktion von Elektrolyseuren

Für den erfolgreichen Aufbau der deutschen Wasserstoffwirtschaft stellen entsprechend große Elektrolyse-Kapazitäten eine zentrale Grundvoraussetzung dar. Um hohe Kapazitäten an leistungsfähigen und kostengünstigen Elektrolyseuren aufzubauen, braucht es zeitnah eine serienmäßige Produktion von Elektrolyseuren – denn aktuell erfolgt ihre Herstellung noch größtenteils zeit- und kostenintensiv. Um dies zu ändern, wird in dem vom BMBF geförderten Wasserstoff Leitprojekt „H2Giga“ die Serienproduktion von Elektrolyseuren durch insgesamt etwa 120 Partner untersucht.

Damit der steigende deutsche Wasserstoffbedarf in Zukunft gedeckt werden kann und der Markthochlauf gelingt, braucht es entsprechende Elektrolyse-Kapazitäten. Es gibt zwar bereits heute große und effiziente Elektrolyseure – deren Herstellung ist jedoch häufig zeitaufwändig und kostenintensiv. Um also zukünftig die nötigen Elektrolyse-Kapazitäten aufzubauen und grünen Wasserstoff wettbewerbsfähig zu machen, bedarf es einer serienmäßigen Produktion von Elektrolyseuren. Aus diesem Grund arbeiten in dem Projekt H2Giga etwa 120 Partner aus Industrie, KMUs, Start-Ups, Universitäten und Forschungseinrichtungen daran, bestehende Elektrolyse-Technologien weiter voranzubringen. Hierzu soll es im Rahmen des Projekts einen ständigen Austausch zwischen Wirtschaft und Wissenschaft geben, wodurch effiziente Verfahren für die Produktion von Elektrolyseuren entwickelt werden sollen.

Die H2Giga-Projekte lassen sich in drei Gruppen unterteilen: Unter dem Stichwort „Scale-up“ werden gängige Elektrolyseverfahren (PEM-Elektrolyse, alkalische Wasserelektrolyse, Hochtemperatur-Elektrolyse) betrachtet und für die Serienfertigung vorbereitet. Im Rahmen des „Next Generation Scale-up“ werden Elektrolyse-Verfahren untersucht, die ebenfalls vielversprechend, aber noch nicht so etabliert sind. Hierzu gehören bspw. Verfahren, die ohne Edelmetalle auskommen oder besonders effizient sind. Im Rahmen des „Innovationspools“ werden Zukunftstechnologien und Innovationen untersucht und entwickelt, z.B. in Hinsicht auf neue Materialien und Fertigungstechnologien.

Eine ausführliche Vorstellung der (Teil-)Projekte können Sie im Video unterhalb nachvollziehen.

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Das Projekt im April 2021 gestartet und läuft für vier Jahre. Durch die Ergebnisse des Projekts sollen in Zukunft die verschiedenen Elektrolyse-Technologien schließlich in Serie produziert werden können. H2Giga soll zudem dazu beitragen, dass die Aus- und Weiterbildung im Bereich der Wasserstoffwirtschaft gestärkt und Arbeitsplätze geschaffen werden.

An dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt nehmen Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus ganz Deutschland teil. Aus Niedersachsen sind mit der TU Clausthal, der TU Braunschweig, der Leibniz Universität Hannover, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. und OFFIS e.V. insbesondere wissenschaftliche Partner beteiligt. Aus der Wirtschaft nimmt die Fest GmbH aus Goslar teil.

Mehr zum Projekt H2Giga  finden Sie hier.

Quelle: Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF.

   

Green Octopus Mitteldeutschland (GO!)

Green Octopus Mitteldeutschland (GO!)

PROJEKTE

Quelle: ONTRAS

Leitungsbau der ONTRAS Gastransport GmbH

Green Octopus Mitteldeutschland (GO!)

Nicht umsonst liegt beim Aufbau der deutschen Wasserstoffwirtschaft ein Fokus auf der Küstenregion im Norden Deutschlands mit ihren guten Importmöglichkeiten per See, Salzkavernenspeichern und einem hohen Angebot an erneuerbaren Energien. Doch auch in Ost- und Mitteldeutschland wird aktuell eine weitreichende Wasserstoff-Infrastruktur aufgebaut mit H2-Transportnetzen und Wasserstoff-Speichern. Das Projekt Green Octopus Mitteldeutschland „GO!“ von ONTRAS Gastransport und VNG Gasspeicher spielt dabei eine entscheidende Rolle und soll unter anderem die Stahlregion Salzgitter und das Helmstedter Revier mit dem ostdeutschen Wasserstoffnetz und dem künftigen Wasserstoffspeicher in Bad Lauchstädt verbinden. Hierzu werden Leitungen von insgesamt rund 305 Kilometern Länge für den Wasserstofftransport umgestellt bzw. neu errichtet.

Ab 2027 wollen die Projektinitiatoren ONTRAS Gastransport und VNG Gasspeicher einen sicheren Wasserstofftransport zwischen dem mitteldeutschen Chemiedreieck, der Metropolregion Halle-Leipzig, der Region Magdeburg, aber auch der Stahlregion Salzgitter ermöglichen. Hierzu soll im Rahmen des Projekts GO! ein insgesamt 305 Kilometer langes Leitungsnetz entstehen, welches das ostdeutsche Wasserstoffnetz in Richtung Westen mit dem European Hydrogen Backbone verbindet. Hiermit wird ein Zusammenschluss hergestellt, der für das deutsche, aber auch das europäische Wasserstoffnetz eine wichtige Route gen Osten erschließt.

Ein Großteil des geplanten Netzes verläuft zwar in Sachsen und Sachsen-Anhalt, dennoch hat das Projekt auch für Niedersachsen eine große Bedeutung, da der Knotenpunkt Salzgitter / Hannover / Wolfsburg durch die Pipeline auch von Osten erschlossen wird. Zudem bietet das Leitungsnetz mitsamt dem Zugang zu weiteren Importpunkten und den Speichermöglichkeiten in Sachsen-Anhalt für die Stahlerzeugung in Salzgitter eine größere Versorgungssicherheit. Ein zentraler Bestandteil des Vorhabens ist nämlich die Anbindung eines Kavernenspeichers in Bad Lauchstädt, der ein Arbeitsgasvolumen von 50 Millionen Kubikmetern aufweisen soll.

Quelle: ONTRAS

Die geplanten Leitungen im Projekt „Green Octopus Mitteldeutschland“

Die Erschließung des Kavernenspeichers wird dabei von VNG Gasspeicher – der Aufbau bzw. die Umrüstung des Leitungsnetzes durch ONTRAS Gastransport durchgeführt. Zur Umsetzung des Vorhabens setzt ONTRAS ausdrücklich auf bereits bestehende Infrastruktur: 190 Kilometer bestehendes Gas-Leitungsnetz wird für den Transport von Wasserstoff lediglich umgestellt. 115 Kilometer werden neu zugebaut – davon allein 47 Kilometer in Niedersachsen (zwischen Salzgitter und Hötensleben).

Aufgrund der zentralen Bedeutung für das europäische Wasserstoffnetz der Zukunft (European Hydrogen Backbone) wurde das Projekt GO! im Jahr 2021 vom Bundeswirtschaftsministerium als IPCEI (Important Projects of Common European Interest) ausgewählt und die Finanzierung beim Kabinettsbeschluss Ende August berücksichtigt.

Mehr zu dem Projekt

Projektbeteiligte

Die ONTRAS Gastransport GmbH ist ein Fernleitungsnetzbetreiber mit Sitz in Leipzig. ONTRAS betreibt Deutschlands zweitlängstes Ferngasnetz mit ca. 7.500 Kilometern Leitungslänge und rund 450 Netzkopplungspunkten.

Die VNG AG mit Hauptsitz in Leipzig ist ein Unternehmensverbund für Gas und Gasinfrastruktur mit über 20 Gesellschaften in Deutschland und Europa.  VNG Gasspeicher ist eine 100 prozentige Tochtergesellschaft der VNG AG und beschäftigt sich mit dem Errichten und Betreiben von Untergrundgasspeichern.