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E N E R G I E F O R U M

E N E R G I E F O R U M W a s s e r s t o f f Die Gasturbine SGT-A65 von Siemens ist mit entsprechender Verbrennungstechnologie (Diffusionsverbrennung mit Wassereinspritzung – Wet Low Emission (WLE)) schon heute für bis zu 100 % Wasserstoff-Betrieb vorgesehen. „Silyzer 300“ ist die neueste und leistungsstärkste Siemens-Produktlinie des PEM- Elektrolyse-Portfolios im zweistelligen Megawatt-Bereich. Thiemann: Die im Verband EU - Turbines zusammengeschlossenen Turbinenhersteller haben übrigens im Januar dieses Jahres ein „Renewable Gas Committment“ abgegeben. Darin kündigen sie an, bis 2020 Gasturbinen zu liefern, die mit 20 % H 2 betrieben werden können und ab 2030 Turbinen für 100 % H 2 . Die Hersteller haben einen starken Fokus auf diese Thematik gesetzt. Siemens kann beispielsweise schon heute für die meisten Gasturbinen im Neuanlagen-Portfolio 30 %, teilweise sogar bis zu 60 % H 2 -Anteil mit emissionsarmer Vormischtechnologie (Dry Low Emission, DLE) anbieten. Diese DLE-Technologie entwickeln wir intenneuerbare Energien oder Gaskraftwerke mit gegebenenfalls hybriden Konzepten an, geht über die Stromübertragung und -verteilung bis zur effizienten PEM- Elektrolyse des Wasserstoffs mittels einer sogenannten Polymer-Elektrolyt- Membran oder auch Protonenaustauschmembran, kurz PEM. Wir bauen zum Beispiel gerade den leistungsstärksten PEM-Elektrolyseur mit unseren Partnern in Linz. Zudem sind die weltweit größten PEM-Elektrolyseure seit Jahren erfolgreich in Deutschland in Betrieb – jedoch mit einer jeweils installierten Leistung im Megawattbereich. Für die Umsetzung der Energiewende und der Sektorenkopplung streben wir die Gigawattklasse an. Insofern sind wir sehr erfreut, dass Bundesminister Altmaier kürzlich die Wasserstoff-Reallabore bekanntgegeben hat (siehe Kasten). Ein wichtiger Schritt in die Zukunft. Dort werden sämtliche Prozesse, auch nach der Elektrolyse, getestet. Der Wasserstoff wird zunächst gespeichert … W A S S A G E N N E T Z B E T R E I B E R U N D S T R O M E R Z E U G E R Z U M T H E M A W A S S E R S T O F F ? Roger Miesen, Vorstandsvorsitzender und Chief Operational Officer der RWE Generation SE: „Als komplementäre Technologiebasis für die Bereiche Industrie, Verkehr, Wärme und Stromerzeugung in Zeiten von Dunkelflauten kann grüner Wasserstoff entscheidend dazu beitragen, die Klimaziele zu erreichen.“ (Bild: RWE) Dr. Thomas Gößmann, Vorsitzender der Geschäftsführung der Thyssengas GmbH: „Den CO 2 -freien Gasen gehört die Zukunft. Die Infrastruktur liegt bereits gut ausgebaut, unsichtbar und sicher unter der Erde. Gasnetze und Gasspeicher können regenerativ erzeugten Wasserstoff speichern sowie umweltschonend und bedarfsgerecht transportieren.“ (Bild: Thyssengas) Dr. Klaus Kleinekorte, Technischer Geschäftsführer der Amprion GmbH: „Wir müssen jetzt das Energiesystem der Zukunft denken, damit wir es bis morgen auch bauen können. Dafür benötigen wir einen Masterplan für Strom und Gas gemeinsam. Zu den gerade nominierten Reallaboren der Forschung müssen komplementär auch „regulatorische“ Reallabore durch die Politik unterstützt werden, damit die industrielle Skalierung in die Gigawatt-Klasse bis 2030 gelingen kann. Mit dem Projekt „hybridge“ (www.hybridge. net) wollen Amprion und Open Grid Europe (OGE) einen Sektorentransformator zwischen den Strom- und Gasnetzen schaffen und diesen den Marktteilnehmern diskriminierungsfrei zur Verfügung stellen.“ (Bild: Amprion) Thiemann: … und kann zum Beispiel mithilfe von umgerüsteten Gasturbinen rückverstromt oder im chemischen Prozess in Methanol umgewandelt werden. Dafür bietet Siemens beispielsweise die Turbinen, Transformatoren, den Netz - anschluss und Mittelspannungsschalt - anlagen für die Verteilung des Stroms – die Kernkomponenten sind grundsätzlich vorhanden. Schnettler: Nicht zu vergessen die Wärmepumpen, mit deren Hilfe wir die Systemabwärme als Fernwärme nutzen können. Und natürlich ein intelligentes Netzsteuerungssystem. 48 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 siv weiter, um in Zukunft noch höhere H 2 -Beimischungen im stickoxidarmen Betrieb zu ermöglichen. Für Bestand - sanlagen haben wir Modernisierungs - pakete im Programm, die je nach Typ und Alter der Maschine ähnliche H 2 - Beimischungswerte ermöglichen können. Aber warum sind wir von einer flä - chendeckenden Wasserstoffinfrastruktur noch recht weit entfernt? Thiemann: Weil wir zu allererst einen weiteren, deutlichen Ausbau der erneuerbaren Energien brauchen, damit wir ausreichende Mengen an grünem Wasserstoff herstellen und speichern können. Das ist eine der ganz großen Herausforderungen. R E A L L A B O R E D E R Z U K U N F T Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie rief im Februar 2019 zum Ideen wettbewerb „Reallabore der Energiewende“ auf. Im Fokus stehen Sektorenkopplung und Wasserstofftechnologien, großskalige Energiespeicher im Stromsektor und energieoptimierte Quartiere. Das Ziel: In einem ganzheitlichen Ansatz werden die Projektpartner neue Technologien und Geschäftsmodelle unter realen Bedingungen testen. Siemens ist mit vielen Partnern an Gewinnerprojekten beteiligt, die Bundesminister Altmeier im Juli bekanntgab. Dazu zählen „GreenHydroChem Mitteldeutschland“ in Leuna, Sachsen-Anhalt, das „Referenzkraftwerk Lausitz (RefLau)“ in Brandenburg und „HydroHub Fenne“ im saarländischen Völklingen. So kann ein CO 2 -freies Energieversorgungssystem aussehen. Bilder (6): Siemens Schnettler: Richtig. In den System - studien sind beispielsweise bis zum Kohleausstieg 2038 in Deutschland mehr als 240 GW installierte Leistung aus erneuerbaren Energien berücksichtigt. Wir werden aber auch zukünftig vermehrt CO 2 -neutrale Energieträger aus dem Ausland importieren müssen. Und wir hoffen, dass sich baldmöglichst eine ausreichend hohe und stabile Nachfrage nach grünem Wasserstoff einstellt, was ganz wesentlich von den jeweiligen Gestehungskosten abhängt. Entscheidend ist daher der ganzheitliche Ansatz. Um das Gesamtsystem zu optimieren und die Kosten dafür zu begrenzen, brauchen wir eine Strategie, die alle Teilsegmente des Energiesystems nach und nach integriert. Dazu gehören grüne Energieträger wie grüner Wasserstoff ebenso wie der Ausbau von kleinen und großen Speichern, Netzen und cleveren Energiemanagementsystemen. Wir brauchen nicht allein technische, sondern Systeminnovationen, damit wir auch infrastrukturelle und sozialökonomische Aspekte wie neue Geschäftsfelder und Beteiligungsformen, intelligent miteinander verbinden können. Thiemann: Es fehlt zudem schlicht an den Rahmenbedingungen für eine Wasserstoffwirtschaft. Aus diesem Grund bedarf es der stärkeren regulativen Integration einer künftigen Wasserstoffwirtschaft in das Energiesystem, zu Beginn auch verbunden mit finanziellen Anreizen für grün erzeugten Wasserstoff und seine Weiterverwendung in den Sektoren Wärme, Strom, Mobilität und Industrie. Das brauchen wir für den Durchbruch des Wasserstoffs als Energieträger – für den Durchbruch der Energiewende. Schnettler: Jetzt gilt es, möglichst schnell die Innovationen im Gesamtsystem voranzutreiben und gleichzeitig die Rahmenbedingungen zu schaffen. Die Reallabore stellen einen guten Rahmen für die technologische Weiterentwicklung und Skalierung dar. Funktioniert die CO 2 -freie Energie - versorgung in den Reallaborprojekten schon? Thiemann: Wir sind erst am Anfang. Aber aus meiner Sicht sind diese Projekte überwiegend sehr vielversprechend. Hier können wir – Energieversorger, Forschungseinrichtungen und Technologiehersteller – gemeinsam zeigen, dass eine CO 2 -freie, umweltfreundliche Energieversorgung unter realen Bedingungen und unter Nutzung vorhandener Anlagen möglich und sinnvoll ist. Wir arbeiten zusammen daran, die Herausforderungen bis zur Serienreife und Nutzung von H 2 in großem Maßstab zu meistern und der Welt klarzumachen: Im Wasserstoff liegt unsere Zukunft. Dafür setzen wir uns als Unternehmen ein. Herr Professor Schnettler, Herr Professor Thiemann, vielen Dank für das Gespräch. N i n a T e r p freie Journalistin (Bild: Terp) BWK BD. 71 (2019) NR. 10 49

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