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.

Northern Green Crane

Northern Green Crane

PROJEKTE

   

Quelle: Hydrogenious LOHC Technologies

Bild: ©Hydrogenious LOHC Technologies GmbH

Northern Green Crane

Im Rahmen des Projekts Northern Green Crane soll die Wasserstofferzeugung in Schweden mit den Nachfragezentren in Mitteleuropa – u.a. Lingen im Emsland – verbunden werden. Hierzu soll in Schweden zunächst grüner Wasserstoff hergestellt werden, der anschließend mit Hilfe eines flüssigen organischen Trägermaterials (Liquid Organic Hydrogen Carrier, kurz: LOHC) transportfähig und lagerbar gemacht wird. Auf dem Seeweg wird das LOHC dann zunächst über Rotterdam und die Ems nach Lingen verschifft. Dort wird aus dem LOHC in einer geplanten Dehydrierungsanlage wiederum Wasserstoff freigesetzt und für die Industrie vor Ort nutzbar gemacht sowie in das lokale Wasserstoff-Pipelinenetz eingespeist.

Um den Wasserstoffbedarf Deutschlands zu decken, muss laut der Nationalen Wasserstoffstrategie ein großer Teil des grünen Wasserstoffs importiert werden. Im Projekt Northern Green Crane soll genau dies im Großmaßstab geschehen. Der grüne Wasserstoff soll dabei in Schweden mittels Erneuerbarer Energien wie Wind- und Wasserkraft produziert und mit Hilfe der LOHC-Technologie transportfähig und lagerbar gemacht werden.

Der grüne Wasserstoff kann so auf dem Seeweg zunächst nach Rotterdam gebracht und per Binnenschiff nach Lingen transportiert werden. In Lingen will Hydrogenious eine Dehydrierungsanlage errichten, die Wasserstoff mit einer Kapazität von 12 Tonnen pro Tag aus dem LOHC freisetzen kann.  Der hierdurch gewonnene Wasserstoff wird anschließend für die Industrie vor Ort zur Verfügung gestellt oder im Rahmen der GET H2-Initiative in das lokale Wasserstoff-Pipelinenetz eingespeist.

Quelle: Hydrogenious LOHC Technologies

Das Projekt soll ab 2026 die Lieferung von grünem Wasserstoff in industriellem Maßstab ermöglichen. Durch die Nutzung der LNG-Infrastruktur sollen dann bis zu 8.000 Tonnen grüner Wasserstoff pro Jahr geliefert werden können.

Ziel von Northern Green Crane ist es, eine großvolumige europäische Wertschöpfungsketten für grünen Wasserstoff mit Hilfe von LOHC aufzubauen. Das Projekt wird daher vom Wirtschafts- und Klimaschutzministerium gefördert und wurde im Jahr 2021 auch als Wasserstoff-IPCEI (Important Projects of Common European Interest) vorausgewählt (bzw. dessen Vorgänger – siehe Info-Kasten unten).

10/2022: H2-Produktionsstandort von Spanien nach Schweden verlegt

Wie die Hydrogenious LOHC Technologies GmbH Anfang Oktober mitteilte, wird der Wasserstoffproduktionsstandort des „Green Crane“-Projektes von Spanien nach Schweden verlegt. Hierdurch erhält das Projekt den neuen Namen „Northern Green Crane“.  Da Spanien zunächst eigene nationale Bedarfe an grünem Wasserstoff decken wolle, muss der H2-Produktionsstandort des Projekts nach Schweden verlegt werden. Die Standorte für die Wasserstoffanlandung (wie Lingen) seien von der Veränderung jedoch nicht betroffen.

Partner

Die Hydrogenious LOHC Technologies GmbH mit Sitz in Bayern wurde im Jahr 2013 gegründet und bietet mit der LOHC-Technologie Lösungen für den sicheren und effizienten Transport von Wasserstoff. 

Vopak ist ein niederländisches Unternehmen, das sich mit der Lagerung und Distribution von Öl, Gas und Chemieprodukten beschäftigt. Das Unternehmen will neue Wertschöpfungsketten der Wasserstoffwirtschaft erschließen und die Wasserstoff-Mobilität ausbauen.

Im Projekt GETH2 wird eine bundesweite Infrastruktur mit der Kopplung aller Sektoren entwickelt. Regionen, in denen ein hohes Angebot an Erneuerbaren vorliegt, sollen so mittels der nötigen Infrastruktur direkt mit der Wasserstoff-Erzeugung und -Abnahme verbunden werden. An dem Projekt sind 12 Partner beteiligt.

Green Wilhelmshaven

Green Wilhelmshaven

PROJEKTE

Green Wilhelmshaven

Laut Nationaler Wasserstoffstrategie soll der deutsche Wasserstoffbedarf durch eine Kombination aus Eigenproduktion und dem Import von Wasserstoff aus anderen Ländern gedeckt werden. In dem Projekt Green Wilhelmshaven wird dieser Gedanke aufgegriffen, indem der Import von Wasserstoff mittels Ammoniaks im Großmaßstab ermöglicht wird, gleichzeitig jedoch auch grüner Wasserstoff per Elektrolyse vor Ort produziert wird. Hierdurch werden Kapazitäten aufgebaut, die zusammen 10-20 % des Wasserstoff-Bedarfs ganz Deutschlands im Jahr 2030 decken könnten.

Im Zentrum des Projekts von Uniper steht ein Importterminal für grünes Ammoniak in Wilhelmshaven – inklusive eines sogenannten „Ammoniak-Crackers“, der die Umwandlung von Ammoniak in grünen Wasserstoff und Stickstoff ermöglicht. Grünes Ammoniak kann gut zum Transport von Wasserstoff genutzt werden, da es neben einer hohen Energiedichte auch eine gute Lagerbarkeit besitzt.

Bevor das grüne Ammoniak in Deutschland in Wasserstoff umgewandelt werden kann, muss es im exportierenden Land zunächst jedoch per katalytischer Synthese aus Stickstoff und grünem Wasserstoff hergestellt werden. Anschließend kann es aufgrund der guten Transportfähigkeit z.B. per Schiff nach Wilhelmshaven verschifft und im Ammoniak-Cracker (in der NH3-Spaltanlage) schließlich wieder in grünen Wasserstoff umgewandelt werden. Die Herstellung des Ammoniaks vor dem Transport und die Wiederumwandlung zu Wasserstoff in Deutschland bedeuten jedoch Verluste, die den Gesamtwirkungsgrad reduzieren. Aufgrund der guten Transporteigenschaften kann das grüne Ammoniak aber entscheidend dazu beitragen, die Versorgungssicherheit mit grünem Wasserstoff deutlich zu erhöhen. Die Anlage in Wilhelmshaven soll die erste skalierte Anlage dieser Art in Deutschland werden.

Quelle: Uniper

Zusätzlich ist im Projekt „Green Wilhelmshaven“ eine Elektrolyse-Anlage in einer Größenordnung von etwa einem Gigawatt geplant. Der erzeugte grüne Wasserstoff soll insbesondere der Versorgung der lokalen Industrie dienen, kann aber auch ins Netz eingespeist werden. Zusammen mit der Wasserstoff-Produktion im „Ammoniak-Cracker“ können laut Planungen schließlich 300.000 Tonnen Wasserstoff erzeugt werden – was ca. 10-20 % des vorgesehenen Wasserstoff-Bedarfs Deutschlands im Jahr 2030 entspricht.

In dem Projekt „Green Wilhelmshaven“ können zudem infrastrukturelle Vorteile der Region genutzt werden, da mit den Salzkavernen in Etzel oder Krummhörn die großtechnische Speicherung von Wasserstoff möglich ist.

Mehr zu dem Projekt gibt es hier.

Über Uniper

Uniper ist ein internationales Energieunternehmen mit rund 11.500 Mitarbeitenden in mehr als 40 Ländern. Das Unternehmen plant, in der europäischen Stromerzeugung bis 2035 CO2-neutral zu werden. Mit rund 33 Gigawatt installierter Kapazität gehört Uniper zu den größten Stromerzeugern weltweit.

© Uniper

Steyerberg will zentraler Energieproduzent werden

Steyerberg will zentraler Energieproduzent werden

Projekte

Steyerberg will zentraler Standort für erneuerbare Energien werden

Mit nur rund 5000 Einwohnern will Flecken Steyerberg im Kreis Nienburg zentraler Energiestandort in Niedersachsen werden. Auf einem ehemaligen Militärgelände soll im Projekt „H2art of Lower Saxony“ mit dem Ökostrom aus 12 Windrädern grüner Wasserstoff im industriellen Maßstab hergestellt werden.  

Auf seiner Sommerreise besuchte der niedersächsische Ministerpräsident Stephan Weil am Dienstag, den 05. Juli Steyerberg im Kreis Nienburg. Dort soll auf dem 1.100 Hektar großen, ehemaligen NATO-Waldgelände ein Windpark der Firma WestWind Energy mit 12 Windrädern entstehen, die jährlich bis zu 180 Millionen Kilowattstunden Strom erzeugen können. Der Strom soll die Grundlast für einen Elektrolyseur sichern, könne aber auch ins Netz eingespeist werden, so die Organisatoren. Zusätzlicher Strombedarf kann durch die direkte Anbindung an die 380 kV Nord-Süd-Stromtrasse gesichert werden, die den Offshore-Strom in den Süden transportiert.

„Wir haben hier den idealen Dreiklang aus Windenergie, Biogasanlage und die Anbindung an die Nord-Süd-Stromautobahn. Dazu kommt die günstige Nähe zum künftigen Wasserstoffstartnetz, wie es im Netzentwicklungsplan Gas geplant wird“, erklärt Christian Alvermann von der kommunalen Wirtschaftsförderung“.

Der Wasserstoff soll lokal eingesetzt werden. Die ortsansässige Chemieanlage Oxxynova plant synthetische Kraftstoffe zu produzieren und bisher nicht verwertbare Kunststoffabfälle zu recyclen. Darüber hinaus können Wasserstofftankstellen in den Landkreisen Nienburg, Diepholz und Schaumburg beliefert werden, sowie eine geplante Wasserstofftankstelle für Binnenschiffe an der Weser. Auf dem Gelände selbst soll auch ein Wasserstoffspeicher eingerichtet werden.  Den Wasserbedarf hierzu stellen vier ansässige Wasserwerke zur Verfügung.

Der Bau soll 2024 realisiert werden. In Stufen soll die Kapazität dann auf 1GW Wasserstoff erhöht werden.

Für den Bau der Windräder müssen rund 4 Hektar Wald gerodet werden, die wieder neu aufgeforstet werden. Für die Konstruktion sollen bereits bebaute Flächen weitergenutzt werden, aber auch leerstehende Flächen, auf denen Pinien bereits durch Trockenheit abgestorben sind.

 

©UVN

Niedersachsens Ministerpräsident Stephan Weil informiert sich vor Ort.  Bild: NWN

RWE baut 14 Megawatt Elektrolyse-Testanlage in Lingen

RWE baut 14 Megawatt Elektrolyse-Testanlage in Lingen

PROJEKTE

RWE baut 14 Megawatt Elektrolyse-Testanlage in Lingen

Das Land Niedersachsen unterstützt den von RWE geplanten Bau einer Test-Elektrolyse in Lingen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff. Den entsprechenden Bescheid übergab Olaf Lies, Minister für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz am Dienstag, den 03. Mai 2022. Baustart soll im Juni sein. Die Anlage soll ab Mitte 2023 grünen Wasserstoff erzeugen.

Die Pilot-Elektrolyse wird zunächst eine Kapazität von 14 Megawatt (MW) haben und damit
direkt zu den größten Anlagen ihrer Art in Deutschland gehören. RWE will in der Versuchsanlage
zwei Elektrolyse-Technologien unter industriellen Bedingungen erproben: Der Dresdner
Hersteller Sunfire installiert für RWE einen Druck-Alkali-Elektrolyseur mit einer Kapazität von
10 MW. Parallel dazu errichtet Linde, das weltweit führende Industriegase- und Engineering-
Unternehmen, einen 4-MW-Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyseur (PEM). RWE wird
Eigentümer und Betreiber der gesamten Anlage in Lingen sein.

Ab Frühjahr 2023 soll die Anlage mithilfe von grünem Strom pro Stunde bis zu 290 Kilogramm grünen Wasserstoff erzeugen. Das Projekt ist auf drei Jahre mit Option für eine Verlängerung um ein Jahr angelegt.

 

Einsatz

Der dabei erzeugte Wasserstoff soll in ein öffentliches Wasserstoffnetz eingespeist oder dem Brennstoff für Gasturbinen des Kraftwerkes beigemischt werden. Zudem könnte damit die wasserstofffähige Gasturbine versorgt werden, deren Errichtung RWE und Kawasaki bis 2024 in Lingen planen.

 

Standort

Lingen spielt eine Schlüsselrolle in RWEs Wasserstoffstrategie: Im Rahmen des Projekts GET H2 plant das Unternehmen, dort bis 2024 eine erste 100-MW-Elektrolyseanlage zu errichten. Die Kapazität dieser Anlage soll bis 2026 auf 300 MW ausgebaut werden. Ziel von GET H2 ist es, gemeinsam mit Partnern die kritische Masse zu schaffen, die es braucht, um den Aufbau einer überregionalen Wasserstoffinfrastruktur in Gang zu setzen und einen starken europäischen Wasserstoff-Markt zu entwickeln.

Förderung

Das Land Niedersachsen unterstützt den Bau mit 8 Mio. Euro. RWE gab bekannt 30 Mio. Euro in den Bau der Test-Elektrolyse auf dem Gelände des Gaskraftwerks Emsland zu investieren.

Sopna Sury

COO Hydrogen RWE Generation

Bis 2030 wird RWE zwei Gigawatt eigene Elektrolysekapazität schaffen, um damit grünen Wasserstoff zu erzeugen. Die Investitionsentscheidung für eine Versuchsanlage hier in Lingen ist richtungsweisend für uns. Damit wollen wir Betriebserfahrungen im industriellen Einsatz der beiden Technologien sammeln, die etwa im Rahmen von GET H2 im dreistelligen Megawatt-Bereich zum Einsatz kommen sollen. Die Förderzusage des niedersächsischen Umweltministeriums trägt maßgeblich dazu bei, dass dieses Pilot-Projekt umgesetzt werden kann, das den Weg bereitet für künftige Großanlagen.

©RWE

Olaf Lies

Niedersächsischer Minister für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz

Wir sehen hier in Lingen eine faszinierende Transformationsgeschichte hinein in die Zukunft unserer Energieproduktion. RWE zeigt damit nicht nur, dass es zum Energiestandort Lingen steht. Mit dem Pilotprojekt wird auch der erste Schritt gegangen zum geplanten Aufbau großskaliger Elektrolysekapazitäten hier vor Ort. Hier schaffen wir gemeinsam die Basis für einen ganzen Elektrolyseur-Park, der hier entstehen kann und soll.

Außerdem führt uns der Krieg in der Ukraine so deutlich wie nie zuvor vor Augen, dass wir die Energiewende brauchen – eher heute als morgen. Sie steht mittlerweile für mehr als nur Klimafreundlichkeit, sie wird zum Symbol für Frieden und Unabhängigkeit. Wasserstoff wird dabei fester Bestandteil unseres Energiesystems, ihn brauchen wir zum Erreichen unserer Klimaziele. Die Energiewende kann nur mit Molekülen und Elektronen gelingen. Auch dazu trägt RWE mit diesem Projekt seinen Teil bei.

Durch den Bau und gleichzeitigen Betrieb der beiden unterschiedlichen Elektrolyseurtypen wird ein fundierter Vergleich der technischen und wirtschaftlichen Parameter der beiden Technologien möglich. Die so gewonnen Erkenntnisse können dann einfließen in die anstehenden Investitionsentscheidungen zum Ausbau der Elektrolysekapazität dann im dreistelligen Megawatt-Bereich.

©picture_alliance-Holger_Holleman-dpa

CCU P2C Salzbergen

CCU P2C Salzbergen

PROJEKTE

CCU P2C Salzbergen

Im Emsland soll im Reallabor CCU P2C Salzbergen erprobt werden, wie die Abscheidung von klimaschädlichem CO2 die Dekarbonisierung der Industrie beschleunigen kann. Hierzu soll mittels der Verfahren CCU (Carbon Capture and Utilization) und P2C (Power to Chemicals) bisher ungenutztes Kohlendioxid bzw. Kohlenmonoxid für verschiedene Sektoren erschlossen werden. Hierdurch kann Kohlenstoff als Rohstoff z.B. im Bereich von Kraftstoffen oder Spezialchemikalien wiederholt nutzbar gemacht werden. Im Emsland soll hierzu der in der Salzbergener Müllverbrennungsanlage ausgestoßene Kohlenstoff im industriellen Maßstab in synthetisches Methan umgewandelt werden und in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden – unter Einsatz von grünem Wasserstoff. In zwei Raffinerien soll zudem das Abfallprodukt CO2 mittels grünen Wasserstoffs für die Herstellung von Spezialchemikalien eingesetzt werden.

Die H&R Chemisch Pharmazeutischen Spezialitäten GmbH will in dem Projekt CCU P2C Salzbergen, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz als „Reallabor der Energiewende“ gefördert wird, klimaschädliches Kohlenstoffdioxid (CO2) und Kohlenmonoxid (CO) als Rohstoff verwertbar machen. Hierzu soll das von der Salzbergener Müllverbrennungsanlage ausgestoßene Kohlenmonoxid durch CCU (Carbon Capture and Utilization) unter Einsatz von grünem Wasserstoff in synthetisches Methan umgewandelt werden. Nach der Methanisierung soll das synthetische Methan schließlich in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden.

Neben der Methanisierung von Kohlenstoff aus der Salzbergener Müllverbrennungsanlage will H&R zudem an zwei Raffinerien die eigenen Produktionsprozesse dekarbonisieren. Hierzu soll CO2 aus Produktionsprozessen nutzbar gemacht werden und z.B. zur Herstellung von Spezialchemikalien eingesetzt werden. Auch bei diesem Prozess namens P2C „Power to Chemicals“ kommt grüner Wasserstoff zum Einsatz, der mittels erneuerbarer Energien hergestellt wird.  Mit „Power to Chemicals“ wird eine Rückstandsverarbeitung und Wiederverwertung des klimaschädlichen Kohlendioxids ermöglicht. 

Die TU Clausthal sorgt für die wissenschaftliche Begleitforschung.

Projektpartner

Die H&R GmbH & Co. KGaA ist als Unternehmen der Spezialchemie seit 1919 in der Entwicklung und Herstellung chemisch-pharmazeutischer Spezialprodukte auf Rohölbasis tätig. Das Unternehmen hat rund 1.600 Mitarbeitende

© H&R Gruppe

©TU Clausthal

Die Technische Universität Clausthal in Niedersachsen zählt rund 4.000 Studierende und will mit dem wirtschaftsnahen Forschungsinstitut CUTEC den Transformationsprozess Deutschlands zu einer nachhaltigen Industrie unterstützen.

© TU Clausthal