Grüner Wasserstoff, made in Germany

Die menschengemachte Erwärmung des Erdklimas und die damit einhergehenden globalen Klimaänderungen betreffen alle Menschen. Auch uns in Mitteleuropa, wie uns die Überflutungen an der Ahr, in Stolberg und Eschweiler wieder eindrucksvoll vor Augen geführt haben. Wir als Ingenieure können dabei wichtige Teile der Lösung beisteuern, indem wir neue nachhaltige Technologien für Mobilität und Energieversorgung entwickeln. Dem Thema Energiewende widmete sich daher der Festvortrag auf der VDE Regio Aachen Mitgliederversammlung 2021. Dr. Thomas Neuenhahn, Head of Decarbonized Energy Systems bei Siemens Energy, präsentierte und diskutierte fundiert mit uns das Thema „Grüner Wasserstoff – Beitrag zur Energiewende?“. Die Dekarbonisierung war dabei der rote Faden der Präsentation.  Um Nachhaltigkeit zu erreichen, muss die Energie emissionsfrei produziert werden und es müssen Transportmöglichkeiten bereitstehen. Neben der Elektrizitätsversorgung müssen dabei aber auch die industriellen Produktionsprozesse CO2 reduziert werden. Die Elektrizitätsversorgung muss damit neben den bereits bestehenden Trends der Dezentralisierung und Digitalisierung mit der Dekarbonisierung eine dritte Evolution umsetzen. Die ehrgeizigen Ziele sind dabei nur mit einem je nach Anforderungen optimierten Mix von Maßnahmen und Technologien erreichbar. Dies betrifft die Energieerzeugung, die weiter verstärkt auf Wind, Photovoltaik, Biomasse, Wasserkraft und Geothermie setzen wird, aber eben auch die verstärkte Elektrolysierung lokal überschüssiger Energie in Wasserstoff und E-Fuels sowie andere Speichertechnologien wie Batterien und Wärmespeicher. Lösungen auf Wasserstoff-Basis werden eine wichtige Option unter mehreren sein. Dabei muss für jeden Anwendungsfall oder Kunden ein Entwicklungspfad vom heutigen Zustand zum karbonfreien Endzustand gefunden werden. Das kann zum Beispiel von einer heutigen Kohleverstromung in mehreren Schritten über eine Gasverstromung zur Wasserstoff-Verstromung führen. Auch wenn das im großen Maßstab noch in der Zukunft liegt, gibt es doch schon funktionierende Beispiele. So zum Beispiel auf den Galapagos-Inseln, wo die frühere Diesel-Verstromung für 2300 Einwohner mit Beteiligung von Siemens Energy auf Photovoltaik und Biofuels umgestellt wurde. Für größere Installationen dauert die Entwicklung aber noch an. So gibt es noch keine Gasturbinen, die im Kraftwerksmaßstab 100% Wasserstoff zur Elektrizitätsgewinnung verwenden können; im Moment ist es in der Regel noch ein Erdgas-H2 Mix. Auch die Entwicklung von H2-Elektrolyseuren geht weiter, selbst große Systeme können derzeit erst einige Dutzend MW elektrische Leistung in Wasserstoff umsetzen. Aber bereits für 2023 sind 100 MW- und für 2028 1000 MW-Elektrolyseure geplant. Damit kann dann die Produktion von grünem Wasserstoff in großem Ausmaß eine Realität werden. Trotzdem weiter notwendig ist der Ausbau der Photovoltaik- und Windkraft-Anlagen. Die Stadt Herzogenrath in der Städteregion, die bereits heute 14 MW Photovoltaik-Kapazität installiert hat, hat die Vision, mit dem weiteren Ausbau von Photovoltaik und Windkraft und dem Einstieg in die H2-Elektrolysierung bis 2030 als Stadt CO2-frei zu sein. Wir haben es in der Hand: als Ingenieure durch die Entwicklung der Technologie, als Gesellschaft durch die Umsetzung. Klar, es wird etwas kosten. Unsere Welt und die Zukunft sollten uns aber auch etwas wert sein. Herzlichen Dank an Dr. Thomas Neuenhahn für wichtige Informationen und Anregungen für den Weg dorthin. Die Diskussion war dementsprechend angeregt und wurde im Anschluss lange an den Stehtischen weitergeführt. (fh)

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