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10-2019

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Thomas Thiemann und

Thomas Thiemann und Armin Schnettler zur CO 2 -freien Energieversorgung „Im Wasserstoff liegt unsere Zukunft“ Die Energiewende wird immer vielschichtiger. Gilt es doch, die losen Enden aus erneuerbaren Energien, Energieträgern, Speichern, Netzausbau und vorhandener Infrastrukturen in einem System zusammenzufassen – gesellschaftlich, ökonomisch und technisch –, um schließlich eine weitgehend CO 2 -freie Energieversorgung zu erreichen. Und das auch noch intersektoral: in Wärme, Strom, Mobilität und Industrie. Wie packt ein Technologiekonzern wie Siemens das Thema an? Prof. Dr. Thomas Thiemann und Prof. Dr. Armin Schnettler sehen die Zukunft im Wasserstoff (H 2 ). Allerdings brauche es einen integrativen Ansatz, systematische Förderung und zukunftssichere Technologien, wenn Deutschland und andere Länder die Energiewende meistern wollen. 46 BWK BD. 71 (2019) NR. 10

W a s s e r s t o f f E N E R G I E F O R U M In Deutschland überbrücken wir die Differenz zwischen Verbrauch und fluktuierender Einspeisung des erneuerbar erzeugten Stroms, also die Residuallast, noch weitgehend mit konventionellen Kraftwerken, um die Energieversorgung stabil zu halten. Wie kann es gelingen, diese Last nach dem Ausstieg aus der Kernkraft bis 2022 und aus der Kohle bis 2038 sukzessive CO 2 -frei zu erzeugen? Welche Konzepte sehen Sie? Thiemann: Das gelingt uns, indem wir uns als Gesellschaft und Unternehmen mit Nachdruck für künftige klimaneutrale Lösungen in der Energieerzeugung einsetzen. Natürlich muss die Versorgung dabei stabil bleiben: Als unmittelbaren Ersatz für Kernenergie und Kohle sehe ich daher hocheffiziente Gas- und Dampfkraftwerke mit Wirkungsgraden von deutlich über 60 %. Bei diesem „Coal-to-Gas shift“ profitiert man von der vorhandenen Infrastruktur an den bestehenden Standorten wie beispielsweise der guten Netzanbindung. Sehr wichtig ist zudem, dass ein Großteil des Energiebedarfs in Deutschland Wärme ist. Mit derartigen modernen Kraftwerken erzielen wir mittels Wärmeauskopplung Energienutzungsgrade von bis zu 90 %. Der Knackpunkt dabei: Diese Investitionen müssen in jedem Fall zukunftssicher sein, also auch mit alternativen Brennstoffen funktionieren können. Welche wären das? Thiemann: Wasserstoff, genau genommen: grüner, aus erneuerbaren Energien erzeugter Wasserstoff. So können wir nach entsprechender Umrüstung langfristig einen CO 2 -freien Energieträger einsetzen. Schnettler: Wasserstoff ist ein unglaublich vielseitiges Element. Wir können ihn mit einem gewissen Aufwand, druckkomprimiert, in hoher Dichte und über einen sehr langen Zeitraum als Gas oder auch verflüssigt speichern. Die wichtigste Rolle spielt Wasserstoff jedoch in der direkten Nutzung, zum Beispiel in der Stahlindustrie oder auch in Brennstoffzellenantrieben, oder als Eingangsprodukt für die Herstellung von Kohlenwasserstoffen. Natürlich kann Wasserstoff auch in das Gasnetz eingespeist oder zur Re-Elektrifizierung als Brenngas in Gasturbinen verwendet werden. Thiemann: Der Clou ist: In Ländern wie Deutschland können wir zum großen Prof. Dr. Armin Schnettler, Leiter Konzernforschung Energie & Elektronik, Siemens Corporate Technology. Prof. Dr. Thomas Thiemann, Leiter Energy Transition Team und Entwicklungsleiter bei Siemens Gas and Power. Teil sogar vorhandene Infrastrukturen wie existierende Pipelines oder Kavernen zum Speichern beziehungsweise für den Transport von H 2 nutzen. Wenn Sie zunächst auf Gaskraftwerke setzen, zementieren Sie damit nicht die Energieversorgung mit fossilen Energieträgern? Thiemann: Eben gerade nicht! Die technische Umrüstung eines ganzen Gaskraftwerks ist grundsätzlich denkbar und das zu einem Bruchteil der Kosten eines Kraftwerkneubaus. Wichtig ist aus unserer Sicht, dass die H 2 -Upgrade-Fähigkeit beim Bau neuer Anlagen schon heute, soweit es geht, berücksichtigt wird. Für uns als Hersteller hat es hohe Priorität, dass unsere Kunden in zukunftssichere Produkte investieren können. Und wir müssen unsere Technologien und Kraftwerke schon jetzt möglichst gut auf eine spätere Umrüstung vorbereiten. So können wir gewährleisten, dass die Investitionen auch wirklich zukunftssicher sind – und die Energieerzeugung in Zukunft grün werden kann. Schnettler: Und wir dürfen eines nicht vergessen: Grüner Wasserstoff ist für uns ein Schlüssel zu einer erfolgreichen Energiewende in Deutschland und anderen Ländern. Bloß gibt es ihn noch nicht in ausreichender Menge zu akzeptablen Kosten. Der mit etwa 95 % bei weitem größte Teil des heute erzeugten Wasserstoffs basiert auf fossilen Energieträgern und wird industriell genutzt. Wir befinden uns also in einer Übergangsphase – grüner Wasserstoff wird zunächst in neuen, weniger preissensiblen Märkten eingesetzt werden. Und diese Übergangsphasen erfordern naturgemäß oft auch vorübergehende Lösungen. Wichtig ist, dass wir auch in zukünftigen, stark erneuerbar geprägten Energieversorgungssystemen die Versorgungssicherheit gewährleisten. Hier werden Batteriespeicher für die kurzzeitige Bereitstellung von Ausgleichsenergie und besonders auch Gaskraftwerke für die nächsten Jahrzehnte eine wichtige Rolle spielen. Thiemann: Genau. Diese Phasen kann man mit grünem Wasserstoff direkt oder als Beimengung überbrücken, und ihn in großer Menge in einer Wasserstoff - infrastruktur speichern. Was kann die Wasserstofftechnologie heute leisten? Schnettler: Prinzipiell sind erst einmal alle wichtigen Technologien vorhanden. Allerdings bedarf es an vielen Details noch intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Und natürlich fehlt die industrielle Skalierung. Und wie weit ist Siemens in Sachen H 2 ? Schnettler: Siemens allein bietet alle Kerntechnologien für eine langfristig CO 2 -freie, also eine tiefgehend dekarbonisierte Energieversorgung von der Erzeugung bis zum Verbrauch. Wir haben uns klar dem Ziel einer sauberen Energieerzeugung verschrieben. Das fängt bei der Strom- und Wärmeerzeugung durch er- BWK BD. 71 (2019) NR. 10 47

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