Wie Wasserstoff bei der Energiewende helfen kann
Die wasserstoffbasierte Wärmeversorgung ist Thema eines Konzeptes, an dem unter Umständen auch die Stadtwerke Görlitz AG partizipieren wird.
Wasserstoff ist die Zukunft, zumindest spielt er eine immer größere Rolle, wenn es um die künftige Energieversorgung geht. Das bestätigt Sebastian Schmidt, Gruppenleiter für Wasserstofftechnologien am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik in Zittau. Nicht umsonst investieren die sächsische Landes- und die Bundesregierung über 42 Millionen Euro in das gerade entstehende „Fraunhofer Hydrogen Lab“ auf dem Siemens-Energy-Innovationscampus in Görlitz, für welches Sebastian Schmidt die Projektleiterfunktion innehat. Bis dort Technologien zur Erzeugung, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff entwickelt und erprobt werden können, dauert es zwar noch. Aber wenn es dann voraussichtlich Ende 2023 startet, sollen auch Unternehmen davon profitieren können. Geforscht wird natürlich jetzt schon und auch die Stadtwerke Görlitz AG stehen bereits in Verbindung mit dem Fraunhofer-Institut, hierbei in erster Linie für den Stromanschluss an das Mittelspannungsnetz. Es gibt aber auch schon Konzepte dafür, wie man zusammen eine wasserstoffbasierte Wärmeversorgung aufbauen kann. „Wir können Ideengeber sein“, sagt Sebastian Schmidt.
Das farb- und geruchlose Gas kommt auf der Erde fast ausschließlich in gebundener Form vor, in Rohstoffen wie Erdgas und Erdöl sowie in Mineralien. Vor allem aber ist Wasserstoff in Wasser gebunden. Seit Jahrzehnten wird er hauptsächlich mittels einer Dampfreformierung aus Erdgas gewonnen. Dabei wird viel Kohlenstoffdioxid freigesetzt, was ihn nicht umweltfreundlich macht. Wie gut er für den Klimaschutz ist, hängt vor allem von seiner Produktions - methode ab. So kann Wasserstoff auch mit Strom im Elektrolyseverfahren erzeugt werden. Dabei wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Verwendet man dafür nur Strom aus regenerativen Quellen, gilt der Wasserstoff als CO2-frei und man spricht vom grünen Wasserstoff Neue Initiativen gibt es in ganz Deutschland. Sachsen hat Wasserstoff-Projekte in Dresden, Leipzig und Chemnitz. Görlitz wird der Standort für die Entwicklung und insbesondere Erprobung von zukunftsfähigen und nachhaltigen Wasserstofftechnologien im industriellen Maßstab in Sachsen, erklärt die Fraunhofer-Gesellschaft. Sie will in Görlitz eine international einzigartige Forschungsplattform aufbauen.
Abbildung: Wird Wasser mithilfe von elektrischem Strom in seine molekularen Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten, spricht man von Elektrolyse. Kommt der dazu benötigte Strom aus erneuerbaren Energien, gewinnt man klimaneutralen oder auch grünen Wasserstoff.
Professor Welf-Guntram Drossel, geschäftsführender Leiter des Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, sagt: „Die Wirtschaftsstruktur wird nach der Braunhohle eine andere sein, aber der Status als starke Energieregion wird bleiben.“ Wasserstoff kann natürlich einfach aus Wasser produziert werden. Dafür werden allerdings große Mengen gebraucht, aus Seen oder Flüssen, wobei das Wasser nach dem Prozess wieder zurückgeführt wird. Die Anlagen sind jedoch aufwändig, es werden auch Leitungen gebraucht und Speicher. Die Investitionen dafür sind enorm, zumal die Technik dafür noch eher manufakturähnlich in kleineren Stückzahlen entsteht. In Zukunft könnte sich das aber ändern und bei einer erhöhten Produktion günstiger werden. „Das Fraunhofer IWU will einen Schwerpunkt darauflegen, wie die Investitions- und Betriebskosten bis 2030 wesentlich sinken können“, sagt Sebastian Schmidt. Bei den Stadtwerken erforscht eine Machbarkeitsstudie bis zum Herbst dieses Jahres, wie Görlitz und Zgorzelec bis 2030 mit klimaneutraler Fernwärme versorgt werden können. Dabei werden verschiedene Erzeugungstechnologien untersucht, von der Solarthermie über Biomasse bis zum Wasserstoff. Die Zukunft wird voraussichtlich in einem Mix liegen, sagt Ralf Matthias, Referent für Anlagentechnik. „Wichtig ist dabei die Versorgungssicherheit“, ergänzt er. „Egal welche Technologie wir verwenden wollen, wir müssen sicherstellen, dass wir damit langfristig und zuverlässig klimaneutrale Fernwärme erzeugen können.“ Und da sich die Wasserstoffproduktion in Görlitz noch in der Pilotphase befindet, denkt man über eine andere umweltfreundliche Nutzung der Anlage nach: So kann sich Ralf Matthias gut vorstellen, zunächst nur die Abwärme der Elektrolyseure, die bei der Erzeugung von Wasserstoff im „Fraunhofer Hydrogen Lab“ entsteht, zu nutzen, um damit grüne Fernwärme zu erzeugen.
