September 29 + 30, 2020
Stuttgart, Germany

[DE] Sondernewsletter Juni 2019

Stuttgart, Deutschland, June 25, 2019

Interview mit Stefan Bergander, Projektmanager bei der HYPOS e.V. zum Vortrag „HYPOS – Green Hydrogen in East Germany“.

Kompletter Sondernewsletter Juni 2019

 

Stefan Bergander, Projektmanager bei HYPOS, wird auf der f-cell 2019 im Haus der Wirtschaft in Stuttgart am 10. September 2019 in der Session „Hydrogen Regions“ den Vortrag „HYPOS – Green Hydrogen in East Germany“ halten. Die Newsletter-Redaktion sprach mit ihm über die Rolle des grünen Wasserstoffs für den Erhalt der Industrie- und Chemieunternehmen in Ostdeutschland und über die aktuellen Projekte des Konsortiums.

Herr Bergander, Hydrogen Power Storage & Solution East Germany e.V. – kurz HYPOS – wurde im Jahr 2013 gegründet. Was waren die Hintergründe?

Das HYPOS-Konsortium wird vom BMBF gefördert, und zwar über das Programm Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation. Für dieses Programm wurden deutschlandweit zehn Initiativen gesucht, die in Ostdeutschland aktiv sind. Diese Initiativen werden jeweils mit 45 Millionen Euro gefördert und mussten ein substanzielles, konsistentes Konzept vorstellen, wie sie sich eine lokal verankerte Strukturentwicklung vorstellen, die technologiegetrieben ist. HYPOS ist 2013 über das Bundesland Sachsen-Anhalt angetreten und hat den Schwerpunkt auf erneuerbaren Wasserstoff gesetzt. Der Verein wurde gegründet, um die Arbeiten im gesamten Konsortium zu koordinieren und vor allem auch bekannter zu machen.

Welche Ziele verfolgt HYPOS für die Entwicklung
der Region? Aus welchen Bereichen stammen Ihre Mitglieder?

Das Ziel von HYPOS ist die Bildung einer flächendeckenden, grünen Wasserstoffwirtschaft. Dabei setzen wir auf bereits bestehende Infrastrukturen – das Erdgasnetz, das elektrische Netz und auch das Chemie-Stoffstromnetz mit der bei uns vorhandenen dedizierten Wasserstoff-Pipeline. Diese Komponenten müssen so vernetzt werden, dass wir eine wirtschaftliche Gestehung des grünen Wasserstoffes erreichen. Nur dann wird die Technologie von den Akteuren auch adaptiert und genutzt. Außerdem sind wir ein langfristig angelegtes Netzwerk. Wir haben 2013 begonnen und sind in der Form, in der wir jetzt organisiert sind, bis 2021 voll finanziert. Wir sind jetzt so weit, dass wir auch konkrete regionale Umsetzungsprojekte starten können.

HYPOS hat Stand heute etwas über 100 Mitglieder – jeweils ein Drittel sind Großunternehmen, KMU und Forschungseinrichtungen. Drei Viertel der Unternehmen kommen aus Ostdeutschland und ein Viertel aus Westdeutschland. Für die Mitgliedschaft ist es nicht zwingend notwendig, dass die Unternehmen eine Niederlassung in Ostdeutschland haben.

Welche Rolle wird grüner Wasserstoff für das
Gelingen der Energiewende spielen?

Der wichtigste Treiber für das Thema grüner Wasserstoff ist die Energiewende. Diese hat aktuell jedoch eine sehr stromzentrierte Ausrichtung. Das betrifft auch die Sektoren Wärme und Mobilität. Für das Gelingen der Energiewende sind Speicherkonzepte extrem wichtig. Es geht nicht nur darum, die Energie zwischenzuspeichern, sondern es muss auch verhindert werden, dass große Mengen Erneuerbarer Energie verloren gehen, weil die Erzeugungsanlagen abgeregelt werden. Hier ist Wasserstoff – rein von der technologischen Seite – eine sehr sinnvolle Speicheroption. Für Wasserstoff spricht insbesondere die hohe Speicherkapazität im Terrawattstundenbereich, und das über lange Zeiträume hinweg bis zu mehreren Monaten. Dies kann mit rein elektrischen Komponenten so nicht realisiert werden.

Der zweite wichtige Punkt ist, dass Wasserstoff derzeit der einzige Energieträger ist, der in der Lage ist, als Bindeglied zwischen den Sektoren Strom, Wärme, Mobilität und Industrie zu fungieren. Und Wasserstoff kann – dies ist in der Öffentlichkeit noch wenig bekannt – auch auf der stofflichen Seite entscheidend zur Dekarbonisierung der Industrie bei-tragen.

Warum ist die HYPOS-Region prädestiniert für eine Wasserstoff-Wirtschaft?

In der HYPOS-Region wird bereits seit Jahrzehnten eine riesige Menge an Wasserstoff verbraucht. In Ostdeutschland sind dies fünf Milliarden Normkubikmeter H2 pro Jahr, davon entfallen allein knapp vier Milliarden Normkubikmeter auf das mitteldeutsche Chemiedreieck mit den Standorten Bitterfeld, Wolfen, Leuna oder Böhlen. Ein Standortvorteil ist auch die Wasserstoff-Pipeline, die mit ca. 200 Kilometern Länge die zweitlängste in ganz Deutschland ist. Ein weiteres Plus ist das technologische Know-how in der Region – nicht nur in den Großunternehmen, sondern auch in kleinen Firmen, die seit Jahrzehnten mit Wasserstoff umgehen. Dies gilt insbesondere für neue KMU und spezielle Forschungseinrichtungen, die sich explizit mit Wasserstoff als Zukunftsenergieträger befassen. Die Aktivitäten dieser Akteure werden von HYPOS gebündelt, so dass diese konstruktiv zusammenarbeiten.

Welche Impulse kann eine florierende H2-Ökonomie für die wirtschaftliche Entwicklung des Ostens setzen?

Werden die ambitionierten Klimaschutzpläne der EU-Kommission oder der nationalen Regulierung umgesetzt, hat dies einen sehr großen Einfluss auf die Industrieunternehmen, vor allem aus der Chemie. Die Unternehmen werden dann nicht nur ihren Energiebezug, sondern auch ihre Stoffströme, Prozesse und Produkte dekarbonisieren müssen. Dies gelingt nur mit grünem Wasserstoff. Dieser wird entscheidend dazu beitragen, unsere Chemie- und Industriestandorte im Osten perspektivisch zu erhalten und Arbeitsplätze zu sichern. Nicht zuletzt geht es auch um den Erhalt hochproduktiver Anlagen, wie zum Beispiel der TOTAL-Raffinerie in Leuna, die zu den modernsten Anlagen Europas zählt. Außerdem kann der Aufbau einer grünen Wasserstoffökonomie auch dazu führen, dass wir eine Art Premium-Markt erschaffen, der grüne Produkte erzeugt, die dann in grüne Wertschöpfungsketten einfließen – ähnlich wie in der Lebensmittelindustrie. Dies kann in Zukunft ein lukrativer Markt werden.

H2 oder auf H2 basierende Grundstoffe wie Methan
und Methanol haben das Potenzial, wesentlich zur
Dekarbonisierung verschiedenster Industriezweige beizutragen. Welche Projekte Ihrer Mitglieder gibt es
in diesem Bereich?

Von der Forschungsseite wäre das Projekt COLYSSY zu nennen. Hier soll eine Hochtemperatur-Kohlenstoffelektrolyse direkt an einem Kalkwerk aufgebaut werden. Außerdem beinhaltet die Prozesskette eine CO2-Abtrennung mittels keramischer Membranen und einen neuentwickelten skalierbaren Reaktor für die Fischer-Tropsch-Synthese. Das Endprodukt werden hochwertige flüssige Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise synthetische Wachse sein. Weitere HYPOS-Projekte befassen sich u.a. mit der Optimierung der Methanolproduktion, so zum Beispiel die beiden Projekte COOMet und Hythanol eCO2. Beide sind jedoch eher in der Forschung verankert.

Eines unserer Mitglieder, die Salzgitter AG, will im Projekt SALCOS grünen Stahl produzieren. Das ist kein HYPOS-Projekt, sondern ein eigenes der Salzgitter AG, an der auch die Sunfire GmbH beteiligt ist. Außerdem gibt es noch ein konkretes Umsetzungsprojekt durch ein HYPOS-nahes Konsortium, dem sogenannten „Reallabor“ in Mitteldeutschland. Dort gibt es u.a. das Teilprojekt „Elektrolyseur Leuna“, in dem mit einem Großelektrolyseur grüner Wasserstoff für die Methanol-Produktion hergestellt werden soll. Aus grünem Wasserstoff Methanol zu produzieren, ist wahrscheinlich eines der attraktivsten Geschäftsmodelle in diesem Bereich.

Um den steigenden Bedarf an grünem Wasserstoff decken zu können, werden Groß-Elektrolyseanlagen benötigt. Welche Elektrolyse-Technologien gibt es?

Im Projekt rSOC, an dem Sunfire beteiligt ist, wird eine Anlage auf Basis einer reversiblen Festoxid-Brennstoffzelle (rSOC) entwickelt, die sowohl als Elektrolyseur als auch als Brennstoffzelle betrieben werden kann. Die Serienreife soll im nächsten bzw. übernächsten Jahr erreicht werden. Geeignet ist die rSOC-Technologie insbesondere für Insel-Systeme und Umgebungen, in denen ausreichend Abwärme für die Hochtemperaturelektrolyse zur Verfügung steht.

Ein weiteres HYPOS-Projekt ist LocalHy, bei dem die Firma KUMATEC einen speziellen Druckelektrolyseur entwickelt, der mit 100 bar arbeitet. Um eine PEM-Elektrolyse geht es auch im Projekt ElyKon. Hier wird vor allem das Degradationsverhalten untersucht, wenn die PEM-Elektrolyse sehr dynamisch betrieben wird. Dabei werden auch die Auswirkungen auf nachrangige Komponenten betrachtet.

Hohe Praxisrelevanz hat das Projekt H2-Flex mit der Chlor-Alkali-Elektrolyse von Nouryon, vormals AkzoNobel, in Bitterfeld. In der Anlage entsteht Wasserstoff als Nebenprodukt. Das Projekt versucht herauszufinden, was passiert, wenn die Chlor-Alkali-Elektrolyse in Teillast und somit flexibler gefahren wird und geht der Frage nach, ob so zusätzliche Einkünfte, beispielsweise über den Regelleistungsmarkt, erzielt werden können. In der Diskussion wird Wasserstoff aus der Chlor-Alkali-Elektrolyse immer etwas stiefmütterlich behandelt. Doch ich denke, dass diese Anlagen für die Gewinnung von H2 in der Zukunft durchaus relevant sind.

Wie wird sich der Preis für grünen Wasserstoff
entwickeln? Wird grüner Wasserstoff in Zukunft mit fossilen Energieträgern preislich konkurrieren können? Welche Hürden müssen auf dem Weg dorthin noch beseitigt werden?

Ich persönlich glaube, dass grüner Wasserstoff in den nächsten zehn Jahren keine preisliche Parität mit dem grauen Wasserstoff erreichen wird. Eine Ausnahme stellen eventuell kleinere regionale Anlagen dar, bei denen Erzeugung und Nutzung sehr eng miteinander verzahnt sind. Grüner Wasserstoff wird daher kurz- und mittelfristig eher eine Art Premium-Produkt sein oder in Bereichen genutzt werden, in denen dies die regulatorischen Rahmenbedingungen vorgeben.

Die Technik an sich ist weitestgehend ausgereift, auch wenn es immer Raum für Weiterentwicklungen gibt, z.B. bei Hochdruckdichtungen für H2-Tankstellen oder der Reinheit des Wasserstoffs für den Einsatz in der Brennstoffzelle. Hier scheinen kleine Verunreinigungen, z.B. durch den Transport im Gastrailer, zu einer schnelleren Degradation zu führen, als bisher angenommen.

Auf der Regulierungsseite möchte ich auf die viel diskutierten Themen EEG-Umlage und Co. an dieser Stelle nicht eingehen. Mein Hauptkritikpunkt ist, dass die Strommarktregulierung derzeit ein absolutes Chaos ist. Es gibt zu viele Verordnungen mit viel zu vielen Ausnahmefällen. Dies führt dazu, dass Investoren nicht wissen, welche Investitionen sinnvoll sind und welche nicht. Meine Meinung ist, dass die Strommarkt- und die Gasmarktregulierung zusammen ein konsistentes Bild ergeben muss, damit das Thema Sektorenkopplung sinnvoll angegangen werden kann. Die entsprechenden Regelungen müssen von Grund auf überarbeitet und entschlackt werden.

Und der in meinen Augen wichtigste Punkt betrifft die Industriepolitik. Ich glaube, dass die Bundesregierung und auch die Landesregierungen das Thema Power to Gas und Wasserstoff mehr unter industriepolitischen Gesichtspunkten sehen und eine Export-Initiative aufsetzen sollten. Schließlich stammt die H2BZ-Technologie zu großen Teilen aus Deutschland. Wir müssen jetzt auf breiter Ebene die Umsetzung in Deutschland schaffen, so dass wir zeigen können, dass es und wie es funktioniert. Nur so können wir das Gesamtkonzept erfolgreich im Ausland verkaufen.

HYPOS hat in diesem Jahr ein Pilotprojekt zur
H2-Speicherung in Salzkavernen gestartet. Was sind
die Ziele?

Das Projekt ist in drei Phasen aufgeteilt. Die erste ist die Entwicklung, die zweite die Errichtung und die dritte Phase ist der Probebetrieb der Anlage. Das HYPOS-Projekt beschäftigt sich mit der Phase 1, der Entwicklung der Salzkaverne. Phase 2 und 3 werden nach 2021 angegangen und liegen in der Obhut der Forschungsinstitutionen und des Inhabers der Kaverne.

Im HYPOS-Projekt wird zunächst das technische Konzept erstellt. Gaskavernen sind zwar gängige Praxis, aber reines Erdgas verhält sich anders als reiner Wasserstoff. Deswegen müssen insbesondere Thermodynamik, Gasdynamik und Geotechnik genau untersucht werden, ebenso die Verfahrenstechnik, die Dichtheit der Anlagen und die mikrobiologische Beschaffenheit.

Das Konzept befasst sich ebenfalls mit der Integration der Kaverne in die bestehende Infrastruktur und mit der Wirtschaftlichkeit des Großspeichers. Die methodologischen Vorarbeiten des Projekts sollen dazu beitragen, allgemein verbindliche Standards zu entwickeln, die auch an anderen Standorten in Deutschland genutzt werden können, um so die Nutzung von Kavernen für die Speicherung von grünem Wasserstoff insgesamt voranzubringen.

HYPOS koordiniert über 30 Wasserstoff-Projekte.
Welche Bereiche decken diese ab?

Die HYPOS-Projekte decken die gesamte Wertschöpfungskette ab, von der chemischen Umwandlung, d.h. der Elektrolyse, über den Transport, die Nutzung und die Speicherung. Bei HYPOS liegt der Fokus historisch bedingt stark auf den Bereichen Chemieunternehmen und Raffinerien. Zunehmend wird der Mobilitätssektor immer wichtiger, vor allem bei wasserstoffbetriebenen Zügen, Bussen und Flurförderzeugen ist die Entwicklung vielversprechend. Weitere Themen sind Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Das Projekt Chancendialog untersucht, wie es um die Akzeptanz in der Region beim Thema Wasserstoff bestellt ist.

Sie werden auf der f-cell 2019 in Stuttgart innerhalb der Session „Hydrogen Regions“ den Vortrag „HYPOS – Green Hydrogen in East Germany“ halten. Was werden voraussichtlich die Inhalte Ihres Vortags sein?

Ein Schwerpunkt des Vortrags wird sicherlich das Kavernenprojekt sein. Ich denke, dass wir mit diesem Leuchtturmprojekt in der Branche auf reges Interesse stoßen werden. Außerdem hoffe ich, dass ich im September auch Neues zum Thema Intralogistik berichten kann. Welche weiteren Projekte ich konkret präsentieren werde, kann ich zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht abschließend sagen.

Welche Erwartungen haben Sie an die f-cell 2019?

Diese f-cell wird tatsächlich meine erste sein, daher bin ich besonders gespannt, was mich in Stuttgart erwartet. Ich möchte die f-cell nutzen, um mich über die neuesten Entwicklungen und Projekte persönlich mit den Verantwortlichen auszutauschen und neue Impulse für unsere Arbeit mitzunehmen. Sehr gespannt bin ich auf die Berichte zu den internationalen Aktivitäten, insbesondere aus den asiatischen und kalifornischen Märkten. Außerdem hoffe ich, dass einige Unternehmen aus der Automobilbranche – vielleicht auch aus dem Stuttgarter Raum – über ihre Aktivitäten im Bereich H2BZ berichten werden.