Potenzial und Chancen durch die Wasserstoff-Technologie im Bayerischen Chemiedreieck
(17.05.2021)
220 Teilnehmer beim Online-Forum des Campus Burghausen – Engpässe in der Stromversorgung - Leistungsfähige Speichertechnologie, wie sie Wasserstoff verspricht, scheint unverzichtbar
Burghausen. Über 220 Teilnehmer registrierten sich zum jüngsten Online-Forum des Campus Burghausen zum Thema Wasserstoff. Referenten waren Prof. Dr. Wolfgang Arlt vom Energie-Campus Nürnberg und Dr. Bernhard Langhammer, Sprecher der Initiative ChemDelta Bavaria für die Industrie im Bayerischen Chemiedreieck: Die Wasserstofftechnologie und die daraus resultierenden Chancen für das Bayerische Chemiedreieck sind aktuell in aller Munde – und zwar nicht nur bei Wissenschaftlern und Vertretern der heimischen Industrie. Das Interesse entspricht dem Potenzial des Hoffnungsträgers Wasserstoff, um neue Technologien zu entwickeln und die industrielle Produktion, zumal in der chemischen Industrie zu „de-fossilisieren“, das heißt, von fossilen Energieträgern zu lösen, ohne an Effizienz, Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit zu verlieren.
Es sei höchste Zeit, auf den „Wasserstoff-Zug“ aufzuspringen, betonte Arlt, gab aber zugleich zu bedenken, Deutschland werde auch in Zukunft Energie importieren müssen, so wie heute, weil die Energie nicht dort anfällt, wo sie benötigt wird. Als kritische Rahmenbedingungen sieht Prof. Arlt, das Potenzial fossiler Energieträger, auch mit Blick aufs Klima, weitestgehend ausgeschöpft; auch die Möglichkeiten großer Windkraftanlagen sieht er im Land weitgehend ausgereizt und kleine Anlagen zu ineffizient und zu teuer.
Wasserkraft werde bereits hochgradig genutzt; bei der Geothermie sieht er Unwägbarkeiten durch mögliche Auswirkungen auf den Untergrund und Risiken für die Bodenstabilität. Potenzial und zugleich Akzeptanz sieht er noch bei der Photovoltaik. Seine Analyse: „Deutschland wird sich nie autonom mit Energie versorgen können. Wir brauchen einen Energieträger, der transport- und importierbar ist. Und in diesem Kontext bietet sich Wasserstoff in Kombination mit dem Wärmeträgeröl LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier) an. Unternehmen, die entsprechende Technologien entwickeln und zum Teil in Einsatz bringen, gibt es bereits. Auch im Verkehrswesen werden bereits Motoren, zum Beispiel bei MAN in Nürnberg, und für den Bahnverkehr bei Siemens entwickelt.“
Weiteres Anwendungspotenzial sieht Prof. Arlt in Kurzstreckenflugzeugen, in Hochöfen als Ersatz der Kokszufeuerung, aber auch durch Direktreduktion mit Wasserstoff, in der Herstellung von Ammoniak und Grundchemikalien wie Methanol für die chemische Industrie. Als zwingende Voraussetzung für die Wirtschaftlichkeit nennt Prof. Arlt allerdings einen Preis von maximal ein bis zwei Euro für das Kilo Wasserstoff im Vergleich zu aktuell 5 bis 9,50 Euro.
Fragen aus dem Publikum zielten auf Infrastruktur, auf Verluste durch Umwandlung und Speicherung sowie auf die Klimafreundlichkeit bzw. „political correctness“. In der Infrastruktur sieht Prof. Arlt noch deutliche Defizite, denn als klimafreundlich und politisch korrekt gilt der Wasserstoff nur, wenn er per Elektrolyse und mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen gewonnen wird. Den Energieverlust durch Speicherung und Umwandlung beziffert er mit rund zehn Prozent.
Potenzial für Wasserstoff im Bayerischen Chemiedreieck
Einen dezidierten Fokus auf das Potenzial für Wasserstoff im Bayerischen Chemiedreieck legte Dr. Bernhard Langhammer, langjähriger Geschäftsleiter der InfraServ Gendorf und aktueller Sprecher von ChemDelta Bavaria. Die Chance, die gesamte Branche auf ein klimaneutrales Niveau zu bringen, sieht er vor allem, wenn es gelingt, die Gesamtwirtschaft von fossilen Energieträgern wie Kohle, Erdöl oder Erdgas zu lösen und elektrische Energie aus Photovoltaik und Wind-Energie zu nutzen, um mittels Wasserstoff-Technologie die gewonnene Energie zu speichern und zu transportieren.
Der politische Zeitplan in diesem Kontext ist denkbar ehrgeizig: Bis 2020 wollte man eine Reduktion des Ausstoßes des Treibhausgases CO² um 30 Prozent, bis zum Ende des Jahrzehnts liegt das Ziel bei 55 Prozent und bis 2050 letztendlich bei 100 Prozent weniger.
Den Energiebedarf der chemischen Industrie im Bayerischen Chemiedreieck beziffert Dr. Langhammer aktuell mit rund 5,3 Terawattstunden (bei 1,5 Terawattstunden an Eigenstrom- erzeugung) im Vergleich zu 54 Terawattstunden Bedarf der Chemieindustrie in ganz Deutschland. Die Emissionen an CO² der chemischen Industrie in der Region liegen aktuell bei rund 2,2 Millionen Tonnen im Jahr im Vergleich zum Wert der Branche in ganz Deutschland mit 112,8 Millionen Tonnen. Von den rund 1,1 Mio. Tonnen Wasserstoff werden im Chemiedreieck nur etwa 0,03 Mio. Tonnen verbraucht.
Eine Studie des Verbands der chemischen Industrie prognostiziert einen massiven Anstieg des Strombedarfs in der chemischen Industrie bei der Umstellung auf komplett klimaneutrale Technologien in bis zur zehnfachen Höhe des derzeitigen. Dieser Strom müsste dann zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen stammen.
Eine brisante Situation sieht Dr. Langhammer mit der Abschaltung der Kernkraftwerke bereits 2023 auf Bayern und vor allem auf die Betriebe, zumal in der energieintensiven Industrie, zukommen. Dann zeichnet sich eine Stromlücke in ganz Bayern ab, denn es fehlen im Freistaat dann fast 40 Terawattstunden an sicherer Grundlasterzeugung.
Und die zusätzlichen Probleme sind bekannt: Es fehlt an leistungsfähigen Stromtrassen, Strom aus Photovoltaik-Anlagen und Windstrom sind mengenmäßig regional nicht verfügbar und außerdem sehr volatil: bei Flaute gibts keinen Strom aus Windkraftanlagen und in der Nacht keinen Strom aus der Photovoltaik. Industriebetriebe sollen aber auch bei Windstille und nachts laufen. Fazit: Eine leistungsfähige Speichertechnologie, wie sie Wasserstoff verspricht, scheint deshalb unverzichtbar.
Informationen zum Projekt H2-Reallabor Burghausen / ChemDelta Bavaria
Von: WiföG