Wasserstoff in der Industrie
Wasserstoff-Erzeugung

Der Ausbau von Elektrolyseuren, von Anlagen zur Erzeugung erneuerbaren Stroms und der Stromnetze ist eine zentrale Herausforderung der Energiewende. Besonders die Offshore-Erzeugung bietet große Potenziale. Zahlreiche Projekte widmen sich der beschleunigten Umsetzung.

GW

10 GW Elektrolyseurleistung bis 2030 in Deutschland geplant

MW

100 MW Elektrolyse in Hamburg ab 2025

%

Moderne Wirkungsgrade über 70 % plus Abwärmenutzung

  • Die Produktion von Elektrolyseuren muss steil hochgefahren werden
  • Der Ausbau erneuerbarer Energien muss noch schneller erfolgen
  • Der Ausbau von Strom- und Wasserstoffnetzen muss Schritt halten.

Die bevorzugte Herstellungsmethode für Wasserstoff ist unter dem Gesichtspunkt des Klimaschutzes die Wasserelektrolyse, die ausschließlich von Strom aus erneuerbaren Quellen gespeist wird. Neuere Elektrolysetechnologien wie PEM (Polymerelektrolytmembran) und AEM (Alkalische Elektrolytmembran) erreichen Wirkungsgrade über 70 % und können dynamisch gefahren werden, sodass sie dem schwankenden Angebot erneuerbaren Stroms folgen und zur Stabilisierung des Netzes beitragen. Die große Herausforderung ist, dass der Bau von großskaligen Elektrolyseuren rasant vorangehen und dabei vom ebenso rasanten Ausbau erneuerbarer Energiequellen begleitet werden muss.  

Eine hohe Anzahl jährlicher Betriebsstunden erhöht die Wirtschaftlichkeit einer Anlage. Daher bietet sich die Elektrolyse direkt in Offshore-Windparks oder küstennah an. Das stillgelegte Kohlekraftwerk in Moorburg mitten in Hamburg wird daher umgewidmet für eine großskalige Elektrolyse mit zunächst 100 MW Leistung. Großer Vorteil des Standorts ist der bereits vorhandene Anschluss ans Hochspannungsnetz, um die Anlage mit Strom von der Küste zu versorgen. 

Die Förderung im Bereich der Wasserstofferzeugung findet weitgehend im Rahmen von Verbundprojekten statt. Unter dem Dach der drei großen Leitprojekte H2Giga, H2Mare und TransHyDE des BMBF sind über 30 Konsortien mit verschiedenen Fragestellungen betraut. So wird in den H2Giga-Projekten die serielle Produktion von Elektrolysetechnologien entwickelt und erprobt. Die Partner in H2Mare widmen sich der Offshore-Produktion von Wasserstoff und seiner Derivate, während unter dem Dach von TransHyDE der Transport von Wasserstoff mittels bestehender Leitungen, Hochdruckbehälter, Ammoniak und Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC) erprobt wird.