Stadtentwässerung Hannover

Stadtentwässerung Hannover

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Blaupause für die Sektorenkopplung – Ein Klärwerk wird mit grünem Wasserstoff zum Innovationstreiber der Energiewende

Niedersachsens ältestes Klärwerk versorgt bald nicht mehr nur Hannover mit sauberem Wasser, sondern auch den öffentlichen Nahverkehr mit grünem Wasserstoff. Im großangelegten Modernisierungskonzept will die Stadtentwässerung Hannover unter anderem den eigenen Energieverbrauch des Klärwerks in Herrenhausen drastisch senken und selbst grünen Wasserstoff produzieren. Das Niedersächsische Ministerium für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz fördert das Investitions- und Forschungsprojekt mit 6,37 Mio. Euro.  

„Mit großer Freude unterstütze ich dieses Leuchtturmprojekt in der Region Hannover. Wasserstoff ist der Treibstoff der Energiewende. Es zeigt beispielhaft, wie die Transformation der niedersächsischen Wirtschaft hin zur Klimaneutralität neue Kooperationen und Chancen hervorbringt. Wir werden künftig nicht nur Wasserstoffproduktion im großen, industriellen Maßstab brauchen, sondern auch im Rahmen solcher dezentraler Projekte, wenn wir den Bedarf für die Dekarbonisierung unserer Wirtschaft decken und so den Standort und die Arbeitsplätze hier zukunftssicher machen wollen. Das Projekt hat darüber hinaus eine enorme Strahlkraft für kommunale Betriebe in ganz Deutschland“, sagte der niedersächsische Umweltminister Olaf Lies, der die Förderung heute beim „Zukunftsforum der Wasserwirtschaft“ in Hannover übergab.

Für die Stadt Hannover ist dieses Projekt ein wichtiger Meilenstein. „Als Landeshauptstadt Hannover setzen wir auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschutz bei der Bewältigung unserer Aufgaben und machen diese Zielsetzung zur Grundlage unseres Handelns. Dazu gehören Investitionen in zukunftsweisende Technologien. Wir sind sehr stolz auf dieses kreative und innovative Projekt in Hannover. Es zeigt, wie kommunale Partnerschaften uns unserem Ziel der Klimaneutralität in Hannover bis 2035 einen ganzen Schritt näher bringen“, sagte Belit Onay, Oberbürgermeister der Landeshauptstadt Hannover.

Zukunftsweisend an diesem Leuchtturmprojekt ist vor allem die Sektorenkopplung. So will die Stadtentwässerung primär den Sauerstoff zur Abwasseraufbereitung nutzen, der bei der Produktion von Wasserstoff als Nebenprodukt entsteht. Derzeit wird dieser in den meisten Klärwerken mit Turboverdichtern aus der Umgebungsluft gewonnen – ein Prozess, für den ein Großteil des Energieverbrauchs des Klärwerks nötig ist. Neben den Belebungsbecken stehen Filtratwasser und Ozon bei einer vierten Reinigungsstufe im Fokus des Projektes. Mit dem produzierten Wasserstoff selbst sollen u.a. ab 2023 Busse der ÜSTRA und regiobus Hannover GmbH angetrieben werden, um Emissionen in Hannovers öffentlichem Nahverkehr zu senken. „Wir setzen auf Wasserstofftechnologie, um in Hannover einen nachhaltigen und zukunftssicheren Nahverkehr zu ermöglichen. Mit der Stadtentwässerung Hannover haben wir den idealen Partner, um lokal grünen Wasserstoff zu beziehen“, sagte Elke Maria van Zadel, Vorstandsvorsitzende der ÜSTRA und regiobus-Geschäftsführerin. Die beim Elektrolyseprozess entstehende Abwärme wird ins Fernwärmenetz eingespeist. Teil des Projekts ist auch die Entwicklung einer intelligenten Anlagensteuerung von Elektrolysesystemen durch die Partner Aspens GmbH und Leibniz Universität Hannover.

Als Energiequelle für die Elektrolyse wird ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien verwendet, sodass die gesamte Wertschöpfungskette CO2-neutral aufgestellt ist. Darüber hinaus nutzt die Stadtentwässerung für die Wasserstoffproduktion Betriebswasser statt wertvollem Trinkwasser und leistet so einen zusätzlichen Beitrag zur Nachhaltigkeit. „Als kommunaler Betrieb tragen wir Verantwortung und investieren in die nachhaltige Zukunft der Landeshauptstadt Hannover. Unser Ziel ist ganz klar: Wir wollen ressourcenschonend und mit modernsten Methoden einen sauberen Wasserkreislauf gewährleisten und damit die Wasserqualität für rund 750.000 Menschen in Hannover und Umgebung sicherstellen“, sagte Betriebsleiter Matthias Görn.  

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Schrand Energy Plant

Schrand Energy Plant

PROJEKTE

Prof. Dr. -Ing. Reckzügel (Professor der Hochschule Osnabrück, Professor für innovative Energietechnik und Thermische Energietechnik), Patrick Wösten (Hochschule Osnabrück, wissenschaftlicher Mitarbeiter in dem Projekt), Minister Meyer, Jörg Wilke (Geschäftsführer „Northern Institute of Thinking“) (zweite Reihe), Timo Schrand (Geschäftsführer von schrand.energy GmbH & Co. KG), Paul Hoffmann (Projektleiter Wasserstoff  bei schrand.energy GmbH & Co. KG.) (zweite Reihe), Uwe Bartels (Landesminister a. D.)

Autarkes Energiesystem im Gebäude

In Essen (Oldenburg) plant das Unternehmen schrand.energy GmbH & Co. KG einen CO2-neutralen und energieautarken, firmeneigenen Neubau. Das Konzept namens Schrand Energy Plant wird von vornherein als modulare, reproduzierbare und skalierbare Gesamtlösung entwickelt, um es auf andere Gebäude übertragen zu können. 

Die Schrand Energy Plant nutzt eine Photovoltaikanlage, um den jeweiligen Firmenstandort mit Erneuerbarer Energie versorgen zu können. Die überschüssige Energie wird anschließend in einer PEM-Elektrolyseeinheit verwendet, um Wasser in Wasser- und Sauerstoff zu spalten, diese Gase in Druckgastanks zwischenzuspeichern und dann bei Bedarf in einer Wasserstoffbrennstoffzelle in elektrischen Strom und Wärme umzuwandeln. Die Energy Plant soll so ein Gesamtsystem aus Energiespeicher, Elektrolyseur, Brennstoffzelle und Wasserstofftank bieten, das an den jeweiligen Verbraucher angepasst werden kann.

Am 7. März übergab der Niedersächsische Umwelt- und Energieminister Christian Meyer die Förderung.  Schrand.energy erhält für die Umsetzung eine Förderung von rund 2,7 Mio. Euro und der Kooperationspartner Hochschule Osnabrück 230.000 Euro. 

Umwelt- und Energieminister Christian Meyer: „Erneuerbare Energien sind unerlässlich, wenn wir das Klima schützen wollen. Manchmal haben wir jedoch große Mengen, ohne sie speichern zu können. Das Projekt schlägt zwei Fliegen mit einer Klatsche, indem es Solarenergie und Wasserstofftechnologie vereint: Überschüssige Solarenergie kann so weiterverwendet, Wasserstoff mit erneuerbaren Energien hergestellt werden. Das schont das Klima und den Geldbeutel und stärkt die heimische Wirtschaft mit günstiger, sauberer Energie.“

 

Get H2

Get H2

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Das Projekt GET H2 will Wasserstoff flächendeckend zur Verfügung stellen. © GET H2

Get H2

Wasserstoff wird eine zentrale Rolle für die Erreichung der Klimaziele  einnehmen. Damit Wasserstoff flächendeckend zur Verfügung steht, wird im Projekt GET H2 eine bundesweite Infrastruktur mit der Kopplung aller Sektoren entwickelt. Regionen, in denen viel erneuerbarer Strom aus Wind- und Solarenergie erzeugt wird, sollen so mithilfe der nötigen Infrastruktur direkt mit der Wasserstoff-Erzeugung und -Abnahme verbunden werden. 

News (31.01.2023): RWE bestellt bei Linde zwei 100-Megawatt-Elektrolyse-Anlagen für GET H2 in Lingen

RWE hat zwei weitere 100 MW PEM-Elektrolyseure für das Projekt GETH2 geordert. Insgesamt soll bis 2026 eine Elektrolysekapazität von 300 MW in Lingen entstehen. Eine Förderentscheidung der EU für das IPCEI-Vorhaben steht weiterhin aus. Mehr..

Im Rahmen des Projekts „GET H2″ soll Wasserstoff flächendeckend zur Verfügung gestellt werden, indem die hierfür nötige Infrastruktur aufgebaut wird. Der grüne Wasserstoff soll hierzu zunächst mit erneuerbaren Energiequellen hergestellt und über die bestehende Gasinfrastruktur für Industrie, Transport und Wärme unmittelbar bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann der Wasserstoff auch als Grundlage für die Erzeugung von E-Fuels dienen. Nicht genutzter Wasserstoff soll in unterirdischen Salzkavernen gespeichert und bei Bedarf, bspw. zur Rückverstromung in wind- und sonnenarmen Stunden, genutzt werden.

Die Umsetzung soll in mehreren Schritten bis 2030 erfolgen. Den Auftakt macht das Projekt „GET H2 Nukleus“. In dem Projekt soll ein rund 130 Kilometer langes Netz von Lingen nach Gelsenkirchen aufgebaut werden, welches die Erzeugung von grünem Wasserstoff im Nordwesten Niedersachsens mit den industriellen Abnehmern in Niedersachsen und NRW verbinden soll. Von der Produktion mittels Wasserelektrolyse im Norden bis zum Transport für industrielle Abnehmer in Niedersachsen und Nordrhein Westfalen soll hierdurch die erste öffentlich zugängliche Wasserstoffinfrastruktur aufgebaut werden.

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Partner

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Der Fernleitungsnetzbetreiber GASCADE Gastransport GmbH transportiert jährlich rund 109 Mrd. m³ Erdgas über das eigene 2.900 km lange Leitungsnetz. In Zukunft soll das Netz ebenfalls zum Transport von Wasserstoff genutzt werden.

 Logo: © GASCADE Gastransport GmbH

Die BASF ist ein Chemiekonzern mit über 110.000 Beschäftigten. Aktuell entwickelt das Unternehmen mit der Methanpyrolyse ein Verfahren zur klimafreundlichen Produktion von Wasserstoff.

Logo:  © BASF SE

Die BP Europa SE ist ein internationaler Energiekonzern mit rund 10.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Im Bereich Kraftstoffe forscht der Konzern an klimafreundlichen Alternativen, die die fossilen Kraftstoffe ersetzen können.

Logo:  © BP Europa SE

RWE Generation SE ist Teil der RWE AG und für die Stromerzeugung verantwortlich. Im Bereich Wasserstoff engagiert sich das Unternehmen von der Erzeugung erneuerbarer Energien über die Produktion von Wasserstoff bis zu dessen Speicherung.

Logo: © RWE AG

Die Thyssengas GmbH ist ein Ferngasnetzbetreiber für Erdgas mit einem 4.400 km langen Transportnetz und forscht in unterschiedlichen Vorhaben zum Thema Wasserstoff und Wasserstoffinfrastruktur.

Logo: © Thyssengas GmbH

Evonik ist ein Unternehmen der Spezialchemie mit mehr als 33.000 Beschäftigten. Aktuell arbeitet der Konzern an einer innovativen Membran, um die Elektrolyse effizienter und somit wirtschaftlicher zu gestalten.

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Die Nowega GmbH ist ein Fernleitungsnetzbetreiber mit rund 1.500 km Gashochdruckleitung. Im Leitungsnetz kann in Zukunft  Wasserstoff an potentielle Abnehmer in Niedersachsen verteilt werden.

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Die H2 Green Power & Logistics GmbH mit Standort in Münster beschäftigt sich u. a. mit dem Einkauf bzw. dem Import sowie dem Vertrieb von Wasserstoff.

Logo: © H2 Green Power & Logistics GmbH

©Salzgitter AG - Logo

Uniper ist ein internationaler Energiekonzern mit ca. 12.000 Beschäftigten, dessen Wasserstoff-Aktivitäten sich über die gesamte Wertschöpfungskette verteilen.

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Der Energieversorger ENERTRAG beschäftigt europaweit 540 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und erzeugt seit 2011 aus Windenergie grünen Wasserstoff.

Logo: © ENERTRAG

Der Stahl- und Technologiekonzern Salzgitter AG hat über 24.000 Beschäftigte und will in Zukunft mithilfe von Wasserstoff klimafreundlichen Stahl herstellen.

Logo: © Salzgitter AG

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

Logo: © Open Grid Europe GmbH 

CHESS – Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur in der Wesermarsch

CHESS – Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur in der Wesermarsch

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CHESS – Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur in der Wesermarsch

Im Rahmen des Projektes CHESS (Compressed Hydrogen Energy Storage Solution) in Huntorf (Landkreis Wesermarsch) wollen EWE und Uniper gemeinsam ihre jeweilig vorhandene Gas- und Strominfrastruktur umrüsten. Ziel ist es, vor Ort eine neue Wasserstoffinfrastruktur schnell, effizient und kostensparend aufzubauen.

Im Rahmen des gemeinsamen Vorhabens CHESS soll über das vorhandene Stromnetz regional produzierter Strom aus Wind und Sonne zur grünen Wasserstofferzeugung in einen 30-Megawatt-Elektrolyseur geleitet werden. Diesen bauen EWE und Uniper gemeinsam in einem geplanten Joint Venture. Beim Elektrolyse-Verfahren wird Wasser mit Hilfe von Strom in Wasserstoff aufgespalten. Nutzt man dafür grünen Strom, entsteht grüner Wasserstoff. Dieser Wasserstoff kann anschließend über das Gasnetz direkt zu den Verbrauchern transportiert werden.

Wasserstofferzeugung und Wasserstoffspeicherung zusammengedacht

Zusätzlich zur Erzeugung und zum Transsport des grünen Wasserstoffs soll im Rahmen von CHESS die Brücke zu einem weiteren EWE-Projekt realisiert werden: Die Anbindung der Wasserstoffinfrastruktur an einen unterirdischen Kavernenspeicher von EWE in Huntorf mit dem Ziel, grünen Wasserstoff zu speichern und ihn bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen.

Dieses Speicherprojekt ist Teil eines verbindenden Großprojektes mit dem Namen „Clean Hydrogen Coastline“. Es bringt Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von grünem Wasserstoff in Industrie und Schwerlastverkehr zusammen. Mit diesem Großprojekt hatte sich EWE im Februar 2021 im Rahmen des europäischen IPCEI-Programmes (Important Project of Common European Interest) für eine Förderung beworben und im Mai 2021 die zweite Stufe des Verfahrens erreicht. Aktuell wird die Förderung auf europäischer Ebene geprüft.

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Die Anbindung des EWE-Uniper-Projektes CHESS an den Kavernenspeicher in Huntorf schafft einige Synergien:

  • Die Wasserstofferzeugung kann netzdienlich erfolgen, d.h. bei viel Wind oder Sonne und geringem Energiebedarf der Verbraucher kann Energie in sehr großen Mengen für Zeiten mit „Flauten“ gespeichert und später wieder genutzt werden. Saisonale Unterschiede der Wind- und Sonnenverhältnisse können somit abgefangen werden.
  • Wasserstoff bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen, verbessert die Versorgungsicherheit der Wasserstoffnutzer. Durch die großskalige Wasserstoffspeicherung wird dies möglich.
  • Der Kavernen-Standort in Huntorf bietet Potenzial für einen Ausbau der Wasserstofferzeugung. Je nach Ausbaugeschwindigkeit der regionalen Wasserstoffwirtschaft wäre es möglich, die Elektrolyseleistung schrittweise bis in den Gigawatt-Maßstab zu erweitern.

So soll es weitergehen

EWE und Uniper haben Anfang 2021 einen Kooperationsvertrag zur Umsetzung des Projektes CHESS unterzeichnet. Über einen gemeinsamen 30-Megawatt-Elektrolyseur sollen demnach die ersten Wasserstoffkunden ab Mitte 2026 versorgt werden. Wie schnell der darüber hinaus anschließende Ausbau der Wasserstofferzeugungskapazitäten umgesetzt werden kann, soll sich am Wasserstoffabsatz und -bedarf der Kundschaft orientieren.

Mehr zum Projekt

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

©TU Clausthal

Mit rund 9.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist die EWE AG eines der größten Versorgungsunternehmen Deutschlands, das sich im Bereich Wasserstoff auf entsprechende Infrastruktur fokussiert.

© EWE

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    Hyways For Future

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    ©EWE Wasserstofftanken

    Grüner Wasserstoff soll PKW, LKW und kommunale Nutzfahrzeuge antreiben. Quelle: ©EWE

    Hyways For Future

    Wasserstoff mit klimafreundlicher Energie vor Ort herstellen und vor Ort nutzen – so lautet das Ziel von Hyways for Future. Dazu gehört der Aufbau von Elektrolyse-Kapazitäten und Wasserstofftankstellen, Investitionen in Flotten von Bussen, Müllfahrzeugen, Lkw und Pkw. Der grüne Wasserstoff soll zu Tankstellen geliefert und für den Personennahverkehr, die Müllabfuhr oder für Lkw eingesetzt werden.

    Niedersachsen bietet die besten Voraussetzungen, eine Vorreiterregion für Wasserstoff im Verkehrssektor zu sein. Neben der Vielzahl von Windenergieanlagen befinden sich in der Region auch Kavernen zur Speicherung des Wasserstoffs und eine Vielzahl an potenziellen Abnehmern.

    EWE verfügt als Konsortialführer des Projekts über das Know-how, die Infrastruktur und die Transportnetze, um den aus erneuerbaren Energien gewonnenen Strom für die Produktion von grünem Wasserstoff im Elektrolyse-Verfahren zu nutzen und zu transportieren.

    EWE und Partner investieren insgesamt rund 90 Millionen Euro in der Modellregion, um eine Marktaktivierung der Wasserstoffwirtschaft im Nordwesten schnell zu verwirklichen. Für Hyways for Future wird dabei eine Fördersumme in Höhe von bis zu 20 Millionen Euro in Form von Investitionszuschüssen für die Anschaffung von Wasserstoff- und Brennstofftechnologie über das HyLand Programm bereitgestellt.

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    Mit rund 9.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist die EWE AG eines der größten Versorgungsunternehmen Deutschlands, das sich im Bereich Wasserstoff auf entsprechende Infrastruktur fokussiert.

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    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.

     

    ©UVNQuelle: NWN

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