Potenzialatlas für eine Wasserstofferzeugung in Deutschland
Projektlaufzeit: 07/2022 - 12/2024
Projektbearbeitung durch: rewa
Bearbeiter:
Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz
Förderung:
- Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), FKZ: 03EI1042B;
Projektpartner:
- Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Verbundkoordinator)
- Hochschule Flensburg - Zentrum für nachhaltige Energiesysteme
- Greenplanet Energy
- PLANET – Planungsgruppe für Energie und Technik GbR
- Deutscher Wasserstoff- und Brennstoffzellen Verband e.V.
- greenventory GmbH
Projektbeschreibung:
Die Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse im Power-to-Hydrogen-Verfahren (PtH2) ist nach heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen ein elementarer Baustein der Sektorenkopplung und für eine erfolgreiche Energiewende unerlässlich. In jüngerer Zeit häufen sich in Industrie und Wissenschaft die Fragen nach geeigneten Standorten für die Errichtung von PtH2-Anlagen. Der optimale Standort ist dabei von einer Vielzahl standortabhängiger Einflussfaktoren abhängig, die es zu berücksichtigen gilt. Eine geeignete Methodik, die das Potenzial von Standorten für die Er-richtung von PtH2-Anlagen zur Wasserstofferzeugung aufzeigt und flächendeckend in Deutschland angewendet werden kann, gibt es bislang nicht.
Übergeordnetes Ziel des hier beschriebenen Projekts PoWerD ist daher die Erstellung und Veröffentlichung (Open Access) eines Potenzialatlas, in dem optimale Standorte für PtH2-Anlagen in Deutschland ortsaufgelöst dargestellt werden.
Dazu werden zunächst Potenziale für die Nutzung des entstehenden Wasserstoffs sowie der zusätzlich entstehenden Koppelprodukte Sauerstoff und Wärme erhoben. Ein Fokus liegt dabei auf der Nutzung des Wasserstoffs in der Industrie und Mobilität sowie der Koppelprodukte in Klär-anlagen und Wärmenetzen, da beides flächendeckend in Deutschland vorhanden ist. Ein Potenzial für die Errichtung von PtH2-Anlagen kann sich auch durch den Bedarf nach zusätzlichen, flexiblen Lasten in Stromübertragungsnetzen ergeben, weshalb dort ein weiterer Fokus der Poten-zialerhebung liegt.
Auf Basis der erhobenen Potenziale erfolgt mittels eines neu zu entwickelnden Tools zur Potenzialanalyse eine Auswertung der Daten. Dabei sollen räumlich aufgelöste Potenziale für die Errichtung von Elektrolyseanlagen identifiziert und bewertet werden, die anschließend in einem zweistufigen Verfahren in Form eines Potenzialatlas auf einer Projekthomepage veröffentlicht wer-den. Dieser Potenzialatlas enthält Darstellungen in Form von Karten, aus denen das Potenzial für die Errichtung von PtH2-Anlagen in Deutschland in unterschiedlichen Szenarien / Geschäftsmodellen hervorgeht. Diese Karten können anschließend von Unternehmen (z.B. künftigen PtH2-Anlagenbetreibern und –errichtern) zur Identifikation geeigneter Anlagenstandorte verwendet werden. Der Potenzialatlas wird frei zugänglich im Internet veröffentlicht (Open Access) und soll den Ausbau der Elektrolysetechnologie (Power-to-Hydrogen) beschleunigen.
Die Arbeiten von rewa konzentrieren sich dabei auf die folgenden Ziele:
1. Datenanalyse und Datenüberarbeitung/-aktualisierung der „Kläranlagenstandorte“
2. Erarbeitung einer Übersicht von Nutzungspfaden für die Koppelprodukte der Elekt-rolyse auf Kläranlagen sowie
3. Erstellung von entsprechenden Nutzungskonzepten und deren Bewertung als Grundlage für eine Potenzialabschätzung
4. Ermittlung standortspezifischer Potenziale zur Nutzung der Koppelprodukte
5. Ausarbeitung von Fallbeispielen