News Nachhaltigkeit und Umwelt 24. Oktober 2019 4 min

Wasserstoff – ein wichtiger Schritt hin zur Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen

Mit aus erneuerbaren Quellen wie Windkraft erzeugtem Wasserstoff könnte ein bedeutender Teil der heutigen Kohlenstoffemissionen aus der Industrie, dem Verkehr und der Wärmeerzeugung vermieden werden. Vattenfall untersucht daher unterschiedliche Optionen zur Nutzung von Wasserstoff, um unsere Gesellschaft zu dekarbonisieren.

Eine grafische Darstellung zur Produktion von Wasserstoff

Windkraft und Solarenergie werden voraussichtlich den größten Beitrag zu den Zielen der EU für erneuerbare Energien bis 2030 und darüber hinaus leisten. Mindestens 32 Prozent des gesamten Energieverbrauchs in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr sollen mit erneuerbaren Energien abgedeckt werden – innerhalb von zehn Jahren.

Da die erneuerbaren Energien mit einigen Herausforderungen konfrontiert sind, unter anderem Unterbrechungen, Beschränkungen aufgrund von Überkapazitäten oder Schwierigkeiten bei langen Übertragungsstrecken, sieht Vattenfall in der Nutzung von Wasserstoff ein großes Potenzial, um diesen Herausforderungen zu begegnen.

Die Überschussenergie aus der Wind- und Solarstromerzeugung kann genutzt werden, um mithilfe von Elektrolyse Wasserstoff zu produzieren, anstatt sie aufgrund von Beschränkungen der Netzkapazität oder einer niedrigeren Nachfrage ungenutzt zu lassen. Darüber hinaus wird eine große Nachfrage nach Strom aus erneuerbaren Energien bestehen, um alle Sektoren zu elektrifizieren und als Ersatz für die abzuwickelnde konventionelle Stromerzeugung zu fungieren.

Puffer zwischen Angebot und Nachfrage

Dieser sogenannte „grüne“ Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen kann als Puffer zwischen dem Energieangebot und der Stromnachfrage dienen. Oder als ein Energieträger zwischen dem Stromversorgungssektor und den Sektoren Wärme und Verkehr, in denen es sich ansonsten schwierig gestalten könnte, eine vollständige Dekarbonisierung durch Elektrifizierung zu erreichen.

„Wasserstoff ist ein wichtiger Faktor für die Sektorkoppelung zwischen dem Stromsystem und den anderen Energiesektoren und ermöglicht die Integration regenerativer Energien in das System. Vattenfall sucht intensiv nach zukünftigen Geschäftsmöglichkeiten für grünen Wasserstoff und möchte daher die Technologie in Richtung einer wettbewerbsfähigen großtechnischen Erschließung weiterentwickeln“, erklärt Oliver Weinmann, Managing Director von Vattenfall Europe Innovation.

Möglichkeiten für „Big Business“

Gegenwärtig kommt Wasserstoff in zahlreichen industriellen Prozessen zur Anwendung. Er ist ein fundamentaler Baustein für die Herstellung von Ammoniak, der in der Düngemittelproduktion eingesetzt werden kann. Raffinerien, in denen Wasserstoff bei der Verarbeitung von ölbasierten Zwischenprodukten genutzt wird, sind weitere Einsatzbereiche. Ein Anteil von 55 Prozent des weltweit produzierten Wasserstoffs wird für die Ammoniaksynthese genutzt, 25 Prozent in Raffinerien und rund 10 Prozent zur Methanolgewinnung. Vattenfall ist neben Projekten im Verkehrssektor an verschiedenen strategisch wichtigen Projekten in diesen Industriebereichen beteiligt und kooperiert mit starken Partnern.

„Partnerschaften mit den richtigen industriellen Akteuren, das Sammeln von Erfahrungen in bestehenden Projekten und die Bündelung der gesamten Kompetenzen innerhalb unseres Energieunternehmens sind für uns ein Wettbewerbsvorteil“, sagt Weinmann.

Die Wasserstoff-Roadmap von Vattenfall bis 2025 zeigt beträchtliche Geschäftspotenziale in den folgenden drei Bereichen auf:

Schwertransporte wie im Bus-, Schienen-, LKW- oder Schiffsverkehr, in denen Wasserstoff als fossilfreier Kraftstoff eingesetzt werden kann.
Raffinerien, um beispielsweise kohlenstoffarme Bio-Brennstoffe zu produzieren, wie im Rahmen der Kooperation von Vattenfall mit PREEM, oder um fossile Rohstoffe zu ersetzen.
Industrien, zum Beispiel das Projekt HYBRIT zur Herstellung von fossilfreiem Stahl im Rahmen einer Zusammenarbeit mit dem schwedischen Stahlproduzenten SSAB und dem Bergwerksunternehmen LKAB.

Vattenfall zielt auf unterschiedliche Anwendungsbereiche für Wasserstoff auf verschiedenen Märkten ab, in Abhängigkeit von den nationalen Rahmenbedingungen, der bestehenden Infrastruktur und laufenden Partnerschaften.

Wasserstoffanlage in Norddeutschland geplant

In Deutschland wird im Rahmen des Förderplans „Reallabore“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) eine Initiative namens HySynGas geplant. Vattenfall kooperiert mit Arge Netz und MAN Energy Solutions bezüglich einer ersten Power-to-Gas-Anlage im industriellen Maßstab in Brunsbüttel in Norddeutschland, die Wasserstoff und synthetisches Gas aus erneuerbaren Energien produzieren wird. Dieses kann grünes Gas für den Betrieb von Bussen, Lastwagen, Schiffen sowie Rohstoffe für die chemische Industrie in dieser Region liefern.

„Wasserstoff entwickelt sich zu einem spannenden Geschäftsbereich für Vattenfall. Auf der Grundlage unserer Marktstrategie haben wir eine Pipeline von mehreren kommerziell tragfähigen Projekten in unseren Kernmärkten ausgearbeitet, die in der nahen Zukunft realisiert werden können“, erklärt Oliver Weinmann.

Informationen

Warum ist Wasserstoff klimafreundlich? Wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden, entstehen Kohlendioxid und andere Emissionen. Wenn Wasserstoff in Brennstoffzellen umgewandelt wird, entsteht nur H2O, das heißt reines Wasser.

Grüner Wasserstoff wird über Elektrolyse erzeugt. Hierzu benötigt man nur reines Wasser und Strom. Im Elektrolyseur wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Hierfür wird Strom aus erneuerbaren Quellen eingesetzt. Bei diesem Prozess wird CO₂-freier Wasserstoff erzeugt.

Blauer Wasserstoff: Derzeit wird der größte Anteil des produzierten Wasserstoffs durch die Dampfreformierung von Erdgas erzeugt. Das bei diesem Verfahren entstehende CO₂ kann eingefangen werden und in erschöpften Gasfeldern oder Grundwasserleitern gelagert werden oder aber in anderen chemischen Prozessen zur Anwendung kommen. Blauer Wasserstoff ist daher CO₂-neutral.

Grauer Wasserstoff: Das CO₂ aus der Wasserstofferzeugung durch Dampfreformierung wird in die Luft abgegeben. Das ist das derzeit am weitesten verbreitete Verfahren.

Vattenfall ist an der Nutzung des grünen Wasserstoffs interessiert.