Makroaufnahme von Molekülen

Wasserstoff

Energieträger der Zukunft

Birgit Kaminski

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Birgit
Kaminski
Projektmanagerin
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Wasserstoff kann als ein elementarer Bestandteil der Sektorenkopplung den Stromsektor mit dem Wärme- und Mobilitätssektor verbinden. Denn bei steigender Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien kommen die Stromnetze an ihre Kapazitätsgrenzen. Die Erzeugung von Wasserstoff aus überschüssigem Strom durch den Prozess der Elektrolyse ist eine Möglichkeit, die Energie speichern und zu einem späteren Zeitpunkt und örtlich flexibel bereitstellen zu können.

Brandenburg ist bundesweit bei der Erzeugung erneuerbarer Energien in der Spitzengruppe. Die Hauptstadtregion und die Lausitz als Strukturwandelregion bieten besondere Testfelder für die Erzeugung und Nutzung von Wasserstoff. Die Akteure im Cluster Energietechnik Berlin-Brandenburg sind sehr engagiert, die Erforschung und Anwendung der Wasserstofftechnologie in der Hauptstadtregion zu forcieren.

Akteure und Initiativen

In Brandenburg und Berlin gibt es bereits jetzt eine Vielzahl von Akteurendie ihre wissenschaftliche Expertise einbringen oder die Verwendung von Wasserstoff in unterschiedlichen Bereichen erproben.

Was wird erprobt?

In den letzten Jahren wurden einige spannende Projekte in der Hauptstadtregion auf den Weg gebracht, die eine Integration von Wasserstoff als Energieträger in das Energiesystem erproben.

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Wasserstoffprojekte zur Energiespeicherung und Distribution

Im Energiewendelabor Ketzin der E.DIS wird eine bestehende Biogasanlage mit einer PV-Anlage, einem Kleinwindrad, Batteriespeicher, Blockheizkraftwerk und einer Power-to-Gas-Anlage zur Produktion von grünem, d.h. aus 100 % erneuerbarer Energie gewonnenem Wasserstoff verknüpft. Dabei arbeitet die E.DIS u.a. mit der GASAG zusammen, die den erzeugten grünen Wasserstoff in ihr bestehendes Gasnetz einspeisen kann.

Im Dezember 2019 ist der Startschuss für das Referenzkraftwerk Lausitz gefallen. Im Industriepark Schwarze Pumpe will ein Projektkonsortium in mehreren Phasen ein Speicherkraftwerk auf Wasserstoff-Basis realisieren. Dabei sollen erneuerbare Energien zur Erzeugung von grünem Wasserstoff eingesetzt sowie praktische Prozesse zur Rückverstromung entwickelt werden. Das Projekt wird vom Bund als "Reallabor der Energiewende" gefördert.

Bei dem Projekt chEErs der BASF in Schwarzheide soll grüner Strom aus den umliegenden Wind- und Solarparks als Ausgangsbasis für die chemische Wertschöpfungskette genutzt werden. Neben smartem Stromnetzmanagement oder neuen Automatisierungslösungen werden neue Speicherlösungen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit des Industriestandorts benötigt. Durch Power-to-Gas-Anlagen kann überschüssiger Strom in Form von Wasserstoff gespeichert werden.

Im Mai 2020 starteten sechs Partner aus Gaswirtschaft und Forschung das Projekt „Membrantrennung Erdgas-Wasserstoff Prenzlau". Das bereits bestehende Gasnetz, indem Erdgas transportiert wird, kann in Zukunft auch zum Transport des Wasserstoffs genutzt werden. Der Wasserstoff wird dabei dem Erdgas beigemischt, muss jedoch für Anwendungen, die kein Gasgemisch vertragen, wieder sauber getrennt werden. Diese Abtrennung mit Hilfe von Membranen testet eine Pilotanlage in Prenzlau.

Wasserstoffprojekte in der Mobilität

Ein Beispiel für die Verwendung von Wasserstoff für die Mobilität ist die Heidekrautbahn der Niederbarnimer Eisenbahn-AG, die von einer Brennstoffzelle angetrieben wird und auf der nicht elektrifizierten Strecke herkömmliche Diesel-Triebwagen ersetzen kann. Dadurch kann ein emissionsarmer Betrieb der reaktivierten Stammstrecke zwischen Berlin und der Schorfheide ermöglicht werden. Ende 2019 wurde zudem angekündigt, dass auch in der Prignitz durch die Deutsche Eisenbahn Service AG (DESAG) der wasserstoffbetriebene Zugverkehr ausgetestet werden soll.

Auch im Schiffsverkehr wird die Verwendung von Wasserstoff erprobt. Im Projekt ELEKTRA der BEHALA und TU Berlin wurde ein emissionsfreies von einer Brennstoffzelle angetriebenes Boot entwickelt, das in der Region Berlin-Brandenburg und zwischen Berlin und Hamburg ausgetestet wird.

Was gibt es schon?

Auch wenn das Thema Wasserstoff erst seit kurzem wieder große Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, gibt es Akteure in der Hauptstadtregion, die schon seit längerer Zeit grünen Wasserstoff erzeugen und nutzen.

Die ENERTRAG AG hat zusammen mit Partnern bereits vor mehreren Jahren ein Hybridkraftwerk in Prenzlau errichtet, das durch Elektrolyse aus überschüssigem Windstrom grünen Wasserstoff erzeugt. Zwei angrenzende Blockheizkraftwerke können mit einem Gemisch aus Wasserstoff und Biogas betrieben werden.

Uniper SE hat bereits in 2013  eine Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus Windstrom errichtet. Diese wurde 2018 im Rahmen des internationalen Forschungsprojektes STORE&GO um eine Methanisierungsanlage in Falkenhagen erweitert.

Der Lehrstuhl Kraftwerkstechnik der BTU Cottbus-Senftenberg wiederum forscht im Rahmen eines vom Bund geförderten Projektes seit 2017 an einer Optimierung des Elektrolyseverfahrens, um die Produktion von grünem Wasserstoff effizienter und kostengünstiger zu machen.

Das im Jahr 2015 gestartete Projekt H2BER hatte die Entwicklung und Erprobung von Betriebsstrategien für eine Wasserstofftankstelle am Flughafen BER zum Ziel. Dafür wird grüner Wasserstoff erzeugt, der neben der Betankung von Wasserstoff-Fahrzeugen auch der Befeuerung eines Blockheizkraftwerkes (BHKW) dient, wo er zu Wärme und Strom umgewandelt wird. 

Ansprechpartner in der Hauptstadtregion

Für weitere Informationen haben wir Ihnen eine Übersicht über Ansprechpartner in der Hauptstadtregion und darüber hinaus zusammengestellt.

Studien und Publikationen

Anbei finden Sie eine Zusammenstellung von Studien und Publikationen, die sich mit dem Thema Wasserstoff auf Länder- oder Bundesebene befassen:

  • Eckpunktepapier der ostdeutschen Kohleländer zur Entwicklung einer regionalen Wasserstoffwirtschaft | gemeinsame Publikation der Länder Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt (Veröffentlichung: Juni 2020)
     
  • Wasserstoffwirtschaft in der Lausitz | Perspektiven und Potentiale einer sektoren-übergreifenden Wasserstoffwirtschaft in der Wirtschaftsregion Lausitz (Veröffentlichung: März 2020)
     
  • H2-Industrie Potenzialstudie Brandenburg | Studie zur Identifizierung und Analyse der Chancen und Potenziale zur Wasserstoffnutzung und Ansiedlung einer Wasserstoffindustrie im Land Brandenburg, insbesondere unter Beachtung der energie-und industriepolitischen Aspekte (Veröffentlichung: Juli 2019)
     
  • Nationale Wasserstoffstrategie | offizielle Strategie der Bundesregierung unter Beteiligung vieler Ministerien als Handlungsrahmen für die künftige Erzeugung, den Transport, die Nutzung und Weiterverwendung von Wasserstoff und damit für entsprechende Innovationen und Investitionen (Veröffentlichung: Juni 2020)
     
  • Wasserstoffstrategie der EU | Auch die Europäische Union sieht im (grünen) Wasserstoff das Potenzial zur zukünftigen sektorenübergreifenden Dekarbonisierung. Sie befasst sich damit, wie dieses Potenzial durch Investitionen, Regulierung, Schaffung von Märkten sowie Forschung und Innovation ausgeschöpft werden kann (Veröffentlichung: Juli 2020)