Fragen und Antworten

Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas, das sich als universeller Energieträger einsetzen lässt. Im Gegensatz zu Strom kann Wasserstoff auch über längere Zeit gut gespeichert werden. Grüner Wasserstoff wird mithilfe von erneuerbaren Energien – wie Sonnen- oder Windenergie im Elektrolyseverfahren erzeugt. Dabei wird Wasser (H2O) durch die Zufuhr elektrischen Stroms in seine zwei Bestandteile – Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) – gespalten. Bei diesem Prozess wird die elektrische Energie, die aus erneuerbaren Quellen gewonnen wurde, in chemische Energie, die nun im Wasserstoff gespeichert wird, umgewandelt. Im Gegensatz zum grauen Wasserstoff, der mittels fossiler Energieträger gewonnen wird, werden bei der Herstellung von grünem Wasserstoff keine Treibhausgase ausgestoßen.

Grüner Wasserstoff hat großes Potenzial, um die Dekarbonisierung der Gesellschaft und Industrie voranzutreiben. Der Einsatz von grünem Wasserstoff ist die einzig bekannte Möglichkeit, Industrie und Transportwesen aus der Abhängigkeit fossiler Energieträger zu lösen. Industrie und Transport sind für mehr als ein Drittel der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Nur wenn der CO2-Ausstoß auch in diesen Bereichen massiv gesenkt wird, kann die Erderwärmung auf unter 1,5 °C begrenzt werden. Grüner Wasserstoff ist somit maßgeblich für die Erreichung der Klimaziele.

Mit dem Forschungsprojekt WESTKÜSTE100 soll in Schleswig-Holstein eine regionale Wasserstoffwirtschaft im industriellen Maßstab aufgebaut werden. Bei dem Projekt handelt es sich um ein Reallabor, was bedeutet, dass in einem zeitlich begrenzten Testraum innovative Technologien unter realen Bedingungen erprobt werden. Ziel des Reallabors WESTKÜSTE100 ist es, primär aus Windenergie grünen Wasserstoff für industrielle Zwecke zu erzeugen. Beiprodukte wie bspw. Abwärme, Kohlendioxid und Sauerstoff sollen in den Stoffkreislauf integriert werden. Verschiedene Teilprojekte sollen dazu im Projektzeitraum von 2020 bis 2025 gesamtheitlich technische, kommerzielle und wissenschaftliche Erkenntnisse liefern, um nach Projektabschluss dann die von den Konsortial-Partnern geplante Dekarbonisierung der Industrie mit einer Elektrolysekapazität von mehreren hundert Megawatt Leistung umsetzen zu können.

Das Reallabor WESTKÜSTE100 umfasst die Erforschung und Erprobung der Dekarbonisierung von Wärme, Transport und Industrie und würde mit der 30-MW-Elektrolyseanlage 31.000 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. In der Vision mit einer Elektrolysekapazität von mehreren 100-Megawatt liegt das Potenzial noch deutlich höher.

Mit der 30-MW-Elektrolyseanlage von WESTKÜSTE100 können innerhalb einer Stunde 6000 bis 7000 Normkubikmeter Wasserstoff produziert werden.

Der innerhalb des Projektes WESTKÜSTE100 produzierte Wasserstoff wird in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Ein Großteil des grünen Wasserstoffs wird unmittelbar industriell in dem Produktionsprozess der Raffinerie Heide eingesetzt. Außerdem gelangt ein Teil des Wasserstoffs über eine Pipeline vom Elektrolyseur bei der Raffinerie Heide unter anderem zum Betriebsgelände der Stadtwerke Heide. Dort wird der Wasserstoff mit einem Anteil von bis zu 20 Vol. % in ein Teilnetzgebiet mit rund 200 Haushalten eingespeist. Zudem wird der produzierte Wasserstoff in einer Kaverne, die als Langzeit- und Pufferspeicher dient, zwischengespeichert, um die zur Verfügung stehenden erneuerbaren Energien in einen kontinuierlichen Stoffstrom zur industriellen Nutzung zu überführen. In einer von drei Machbarkeitsstudien wird zudem untersucht, unter welchen Bedingungen eine Methanolsyntheseanlage, die als Rohstoffe das CO2 aus dem Zementwerk und der Raffinerie sowie Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse nutzt, umsetzbar ist.

Die Voraussetzungen für den Aufbau einer regionalen Wasserstoffwirtschaft im industriellen Umfeld sind gerade an der Westküste Schleswig-Holsteins einzigartig: Hier treffen eine starke Windenergieregion sowie ausgezeichnete geologische Speicherbedingungen auf innovative Unternehmen, die die Zukunft aktiv gestalten und einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele liefern wollen.

In WESTKÜSTE100 wollen wir die gesamte Wertschöpfungskette für die Produktion, die Speicherung und den Einsatz von grünem Wasserstoff an der Westküste Schleswig-Holsteins verankern. Das Besondere und Innovative an dem Reallabor-Projekt ist die Verzahnung unterschiedlicher Stoffkreisläufe innerhalb der bereits bestehenden regionalen Infrastruktur. Mit der Raffinerie Heide und dem Zementwerk Lägerdorf binden wir regionale Industriebereiche in das Projekt ein, die derzeit noch zu den größten CO2-Emittenten in Schleswig-Holstein zählen. Bei der Umstellung auf erneuerbare Energien zur Stromerzeugung und der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger und Speichermedium wird ein substanzieller Beitrag zur Energiewende in der Region geleistet. Ein weiterer Vorteil der Produktion von grünem Wasserstoff in der Region liegt in der Wertschöpfung: Indem hier an der Westküste in Innovationen und neue Technologien investiert wird, kann Wasserstoff in großem Maßstab lokal erneuerbar erzeugt werden. So können wir Wertschöpfung vor Ort schaffen und Arbeitsplätze sichern.

WESTKÜSTE100 ist eines der Projekte im Netzwerk ENTREE100 (Energetische Transformation Erneuerbarer Energien zu 100 %), eine Initiative der Entwicklungsagentur Region Heide zur Entwicklung und Vernetzung innovativer Projekte im Bereich erneuerbare Energien und das zu 100 %. Das Netzwerk setzt sich zusammen aus Partnern der Wirtschaft, Forschung, Entwicklung und der öffentlichen Hand. Weitere Informationen zu den anderen Projekten unter: https://www.region-heide.de/entree100.html

Auf dem Unternehmensgelände der Raffinerie Heide wird eine 30-MW-Elektrolyseanlage gebaut. Für den Betrieb dieser Anlage wird ein unterirdisch verlaufendes Stromkabel zwischen dem Umspannwerk Lieth und der Raffinerie Heide verlegt. Um den bei der Elektrolyse erzeugten grünen Wasserstoff zu speichern, wird eine bestehende Salzkaverne umgewidmet. Dazu wird eine ebenfalls unterirdisch verlaufende Wasserstofftransferleitung zwischen Elektrolyseanlage und Kaverne gelegt. Auf dem Betriebsgelände der Stadtwerke Heide ist eine Anlage für die Einspeisung geplant, die den Wasserstoff in einen Abschnitt des bestehenden Gasnetzes beimischt. Der grüne Wasserstoff wird von der Raffinerie über eine neu zu bauende Wasserstoffleitung auf das Gelände der Stadtwerke in Heide geliefert.