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Reallabor Westküste 100: Sektorenkopplung und Dekarbonisierng für regionale Wasserstoffwirtschaft in Schleswig-Holstein

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Westküste 100 nutzt regionale Infrastruktur und innovative Partner für beispielloses Projekt zur Erreichung der Klimaziele.

Es ist eines der größten Projekte, die in den vergangenen Monaten beim Bundeswirtschaftsministerium eingegangen sind. Das Reallabor Westküste 100 bündelt die Innovationskraft von neun Partnern in Schleswig-Holstein, mit dem Ziel eine regionale, grüne Wasserstoffwirtschaft unter Einbeziehung regionaler Infrastruktur aufzubauen. Dazu soll beispielsweise grüner Treibstoff für Flugzege auf Basis von Offshore-Windstrom und CO2 aus einem Zementwerk erzegt werden.

Übergreifend strebt das Konsortium sogar an, künftig nachhaltigeres Fliegen, Bauen und Heizen zu ermöglichen. Dazu sind die Vorassetzungen für Westküste 100 gerade im Westen Schleswig-Holsteins besonders aussichtsreich: Eine starke Windenergie-Region ist hier verbunden mit besonderen, geologischen Bedingungen für Speicher und dort ansässigen innovativen Unternehmen, die eine Wasserstoffwirtschaft anstreben.

Konkret sind dabei EDF Deutschland, Holcim Deutschland, Open Grid Europe, Ørsted, die Raffinerie und die Stadtwerke Heide und thyssenkrupp Industrial Solutions. Begleitet wird das Vorhaben Westküste 100 von der Entwicklungsagentur Region Heide und der Fachhoschule Westküste. Das Besondere und Innovative an diesem Reallabor-Projekt ist die Verzahnung unterschiedlicher Stoffkreisläufe innerhalb einer bereits bestehenden regionalen Infrastruktur.

So soll in der Region aus Offshore-Windenergie grünen Wasserstoff produziert und die dabei entstehende Abwärme genutzt werden. Dazu soll der Wasserstoff sowohl für die Produktion klimafreundlicher Treibstoffe für Flugzeuge genutzt als auch in Gasnetze eingespeist werden. Bei der Treibstoffherstellung ohne fossile Brennstoffe wird unvermeidbares CO2 aus der regionalen Zementproduktion für den Herstellungsprozess eingesetzt.

Dieser Forschungs- und Entwicklungsansatz wurde als Projektskizze “Reallabor Westküste 100” im Rahmen des Ideenwettbewerbes „Reallabore der Energiewende“ des Bundeswirtschaftsministeriums Anfang April 2019 eingereicht. Reallabore bieten die Möglichkeit, den Technologie- und Innovationstransfer von der Forschung in die Praxis zu beschleunigen. So können technische und nicht-technische Ideen und Innovationen unter realen Bedingungen und im industriellen Maßstab entwickelt und erprobt werden.

Innerhalb des fünfjährigen Projektzeitraums soll zunächst eine Elektrolyseanlage mit einer Leistung von 30 Megawatt installiert werden. Sie liefert Erkenntnisse zu Betrieb, Wartung, Steuerung und Netzdienlichkeit der Anlagen, um diese in einen nächsten Skalierungs-Schritt zu überführen. Das könnte beispielsweise eine Elektrolyse-Anlage in der Größenordnung von 700 Megawatt sein, für die der Strom durch einen Offshore-Windpark erzeugt wird.

Die mit Hilfe von Windkraft erzeugte, regenerative Energie wird genutzt, um an der Raffinerie Heide durch Elektrolyse grünen Wasserstoff zu erzeugen. Perspektivisch wird parallel zum Elektrolysebetrieb ein verzweigtes Wasserstoffnetz zwischen der Raffinerie, den Stadtwerken, einem Kavernensystem und dem bestehenden Erdgasnetz auf Basis einer erstmalig eingesetzten Pipelinetechnologie aufgebaut. Es ist angedacht, dass ein Kavernenspeichersystem für die Wasserstoffeinlagerung die zur Verfügung stehende Windenergie in einen kontinuierlichen Stoffstrom zur industriellen Nutzung überführt.

Des Weiteren wird geprüft, ob der bei der Elektrolyse ebenfalls produzierte Sauerstoff mit Hilfe eines sogenannten „Oxyfuel-Verfahrens“ in den Verbrennungsprozess eines lokalen Zementwerkes eingespeist werden kann, womit gleichzeitig die Stickoxid-Emissionen (NOx) des Werkes deutlich reduziert werden könnten. Das im Zementwerk entstandene Kohlendioxid (CO2) soll im Gegenzug als Rohstoff zusammen mit dem grünen Wasserstoff in der Raffinerie zur Herstellung von synthetischen Kohlenwasserstoffen (z.B. als Flugkraftstoff oder chemischer Grundstoff wie Methanol) eingesetzt werden.

Dies wäre ein wichtiger Beitrag zur Dekarbonisierung der Zementindustrie. Im Flugsektor – dem am stärksten wachsende Verkehrssparte in Deutschland und der EU – würde ein synthetischer grüner Kraftstoff einen weiteren Durchbruch bei der Dekarbonisierung bedeuten. Ein zusätzlicher Pluspunkt: Die entstehende Prozesswärme wird in einem bestehenden und weiter ausgebauten Wärmenetz ausgekoppelt und beispielsweise in einem Gewerbepark genutzt.

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1 Kommentar
  1. […] Reallabor Westküste 100: Sektorenkopplung und Dekarbonisierng für regionale, grüne Wasserstoffwir… […]

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