Für eine laufende Wasserstoffwirtschaft braucht die Prozessindustrie Partner

gesponsertSo wird die Wasserstoffwirtschaft Wirklichkeit Moleküle in grün: Warum Wasserstoff Partner braucht

31.07.2023 Lesedauer: 10 min

Gesponsert von

Das Ziel steht fest – wie kommen wir dahin? Will die Industrie grün werden, führt kein Weg an Wasserstoff vorbei. Doch das ist leichter gesagt als getan. Gefangen im Regularien-Dickicht und Förderdschungel brauchen Unternehmen aus der Prozessindustrie starke Partner, wenn der Change gelingen soll.

Platz für grünes Gas: Die VNG betreibt insgesamt vier unterirdische Gasspeicher (Bad Lauchstädt, Bernburg, Etzel und Jemgum) mit rund 2,2 Milliarden Kubikmeter Speichervolumen.
(Bild: VNG)

Hätten Sie es gewusst? Bereits mehr als die Hälfte (im Schnitt 54 %) des in Deutschland verbrauchten Stroms kommt nicht mehr aus Kohle-, Gas- oder Kernkraftwerken, sondern wird mit Wind, Wasser, Photovoltaik oder Biomasse gewonnen. Das ist eine beachtliche Leistung, gab es doch noch Anfang der 90er Jahre lediglich einige kleinere Windkraftanlagen sowie die Laufwasserkraftwerke und Staustufen, die emissionsfreien grünen Strom erzeugten. Also, Halbzeitpause. Spielunterbrechung, kurze Kritik und dann wieder rauf aufs Feld? Wenn es nur so einfach wäre…

Denn Hand aufs Herz: Wie grün sind Sie wirklich? Vielleicht haben Sie Photovoltaik-Zellen aufs Firmendach geschraubt, einen Ökostrom-Tarif abgeschlossen oder eifrig CO₂-Ausgleichs-Zertifikate erworben. Und die Produkte? Was ist mit all den Kohlenwasserstoffen, die ja in aller Regel aus Erdöl oder Erdgas gewonnen werden? Mit Stahl? Oder Zement? Betrachtet man den gesamte (Primär-)Energieverbrauch, sieht die Sache anders aus: Strom macht hier lediglich 15 Prozent der gesamten Energiemenge aus. Und so sind auch nicht 54 Prozent „grün“, sondern lediglich neun. Das „Bergfest“ wäre deutlich verfrüht – geht es um Heizen, Verkehr oder die Grundstoffindustrien, wären wir gerade erst losgelaufen.

Bildergalerie

Platz für grünes Gas: Die VNG betreibt insgesamt vier unterirdische Gasspeicher (Bad Lauchstädt, Bernburg, Etzel und Jemgum)....

...mit rund 2,2 Milliarden Kubikmeter Speichervolumen.

In Bad Lauchstädt will die VNG zusammen mit Uniper einen H2-Elektrolyseur bauen.

„Der Bau des Ammoniak Crackers in Rostock ist ein wichtiger Schritt, den Wasserstoffhochlauf in Deutschland zu unterstützen und damit einen Beitrag zur Dekarbonisierung zu leisten.“ – Thomas Schrepffer, Head of Origination & Business Development Natural Gas/Hydrogen, VNG Handel & Vertrieb GmbH

Bildergalerie mit 10 Bildern

„Wir dürfen beim Umbau der Energieversorgung nicht nur über die Stromerzeugung sprechen“, gibt Konstantin von Oldenburg, Geschäftsführer der VNG Handel & Vertrieb GmbH (VNG H&V) – einer 100%-Tochter der VNG AG – zu bedenken. Der VNG-Konzern mit Sitz in Leipzig betreibt mit der Ontras das mit 7.500 Kilometern zweitgrößte deutsche Gasfernleitungsnetz sowie mit der VNG Gasspeicher GmbH vier unterirdische Gasspeicher mit einem nutzbaren Gesamtvolumen von 2,2 Milliarden Kubikmeter (das entspricht etwa 24,6 TWh) – fast ein Zehntel der deutschen Gesamtspeicherkapazität. Dabei geht es nicht nur um Gasheizungen: Auch Industrieunternehmen setzen im großen Umfang auf Moleküle.

Zu den Herausforderungen der Wasserstoffwirtschaft gehört die notwendige Verteilinfrastruktur in Form von Pipelines. (Bild: Dirk Brzoska)

Moleküle mit Nachholbedarf

Es ist eben nicht alles Strom auf der Welt. Geht es um stoffliche Energieträger, sind Erdöl, Erdgas, Naphtha und Kohle noch das Maß der Dinge – noch. Denn die Zeit drängt: Will Deutschland bis 2045 klimaneutral werden, müssen die fehlenden 91 Prozent substituiert werden. Mancher Prozess wird sich elektrifizieren lassen (wobei auch das nicht ohne zusätzliche Stromerzeugung geht), manches lässt sich effizienter gestalten. Und trotzdem: Am Ende bleibt ein gewaltiges Delta, das mit einem erhofften künftigen Wirtschaftswachstum sicherlich nicht kleiner wird.

„Wasserstoff kann in vielen Prozessen fossile Brenn- und Rohstoffe ersetzen. Indem wir Gasnetze und -Speicher H2-ertüchtigen, können wir auf ein bundesweit bestehendes und erprobtes Netz zurückgreifen und Wasserstoff in nahezu jedes Unternehmen bringen.“ – Thomas Schrepffer, Head of Origination & Business Development Natural Gas/Hydrogen, VNG Handel & Vertrieb GmbH
(Bild: VNG)

Selbst Unternehmen, die sich hier abwartend verhalten wollen, werden von ihren Kunden in die Zange genommen, wenn der geplante Nachweis der CO₂-Emissionen entlang der Lieferkette kommt: „Die Industrieunternehmen müssen überlegen, wie sie ihre Marktstellung behaupten können,“ erklärt Alexander Lück, Head of Sales & Marketing bei der VNG H&V GmbH. „Immer mehr Projekte fordern konkret dekarbonisierte Baustoffe und Materialien, während die Produktion selbst klimaneutral ausgestaltet werden soll.“ Die Industrie muss grüner werden, ob sie es will oder nicht – das Ziel steht fest. Aber wie gelingt der Weg dorthin?

Die gute Nachricht vorweg: Es gibt eine Lösung. Besser gesagt gäbe… denn mit Wasserstoff (H₂) ließen sich zentrale Probleme der Dekarbonisierung lösen. So kann das Gas als emissionsfreier Energieträger (Wasserstoff „verbrennt“ zu Wasserdampf), als fossilfreier Grundstoff für Kohlenwasserstoffe oder etwa als Oxidator im Hochofenprozess der Stahlerzeugung genutzt werden. Damit diese Prozesse allerdings emissionsneutral ablaufen, darf das verwendete Gas natürlich nicht selber aus fossilen Rohstoffen gewonnen werden. Wasserstoff lässt sich, wie bisher auch Erdgas, im Gegensatz zu Strom in großen Mengen wirtschaftlich speichern – etwa in riesigen Untertage-Kavernenspeichern der bereits existierenden Erdgasinfrastruktur. Genutzt werden kann das Gas als Rohstoff für Produkte von Polymeren bis hin zu grünem Stahl. Kein Wunder, dass auch die Spezialisten bei VNG Wasserstoff im konzernübergreifenden Strategieprozess VNG 2030+ eine wichtige Rolle einräumen.

Die Rolle des Wasserstoffs in der grünen Industrie

Doch die Herkunft und Produktion des Wasserstoffs ist wichtig – so spricht man von grauem, grünem, blauem, türkisem oder sogar orangem Wasserstoff. Zwar sind die H₂-Moleküle genauso wenig „grün“, „grau“ oder „orange“ wie die Elektronen an der Steckdose, doch hilft diese Nomenklatur, den Wasserstoff je nach Gewinnungsmethode zu unterscheiden.So entsteht der per Elektrolyse mittels regenerativer Energie erzeugte „grüne“ Wasserstoff gänzlich ohne fossilen Kohlenstoff – aber auch das durch Abscheiden von CO₂ aus Erdgas gewonnene "blaue" Gas ist dekarbonisiert.

Um Klimagefahren einzudämmen, haben sich Länder wie Deutschland hohe Ziele gesetzt. (gemeinfrei)

Wasserstoff ist kein Unbekannter: Der Bedarf liegt derzeit bei ca. 60 TWh, wovon der Löwenanteil auf die energieintensiven Prozesse in Chemie, Öl und Gas oder der Ammoniakproduktion entfällt. Das Gas wird heute per Dampfreformierung gewonnen, wobei pro Tonne H₂ rund 10 Tonnen CO₂ mit entstehen. Das ist natürlich nicht besonders nachhaltig – gelänge es aber, hier grünen oder dekarbonisierten Wasserstoff einzusetzen, ließen sich die bestehenden Verfahren ohne große Änderungen an der Prozessführung dekarbonisieren.

„Wasserstoff kann in vielen Prozessen fossile Brenn- und Rohstoffe ersetzen“, so Thomas Schrepffer, Head of Origination & Business Development Natural Gas/Hydrogen, VNG H&V. „Dafür müssten wir weder das Rad neu erfinden noch eine neue Infrastruktur aufbauen – im Gegenteil: Indem wir Gasnetze und -Speicher H₂-ertüchtigen, können wir auf ein bundesweit bestehendes und erprobtes Netz zurückgreifen und Wasserstoff in nahezu jedes Unternehmen bringen“, ist der Spezialist überzeugt. Doch dafür müsste man natürlich an die entsprechenden Mengen kommen – denn ohne Bezugsquellen kein Markt, ohne Markt kein Preis, ohne Preise keine Produktion. Und ohne Produktion keine Bezugsquellen von Wasserstoff: Es ist das alte Problem von Henne und Ei. Zwar schießen lokale Wasserstoffprojekte wie Pilze aus dem Boden, doch sind die Produktionsvolumen typischerweise klein. Und selbst wenn die angekündigten Gigawatt-Anlagen in Deutschland endlich kommen, bleibt über viele Jahre ein erhebliches H₂-Defizit.

Darum braucht Deutschland H₂-Importe

Kaum eine seriöse Schätzung glaubt daran, dass Deutschland seinen Bedarf an klimaneutralem Wasserstoff selbst decken kann. Selbst optimistische Prognosen erwarten nicht, dass mehr als ein Drittel der benötigten Menge im Land erzeugt werden könnte – zu groß ist der Energiehunger der Elektrolyseure und zu klein das Potenzial für den Ausbau erneuerbarer Energien. Ohne Importe wird es nicht gehen. Daher ist diese Frage keine nach dem Ob, sondern dem Wie, wie die Spezialisten bei VNG H&V erklären. Denn am Wasserstoff als zentralen Baustein eigentlich aller Dekarbonisierungsszenarien, besteht kein Zweifel. Dementsprechend setzt auch VNG auf internationale Kooperationen und will beispielsweise mit dem norwegischen Energieunternehmen Equinor in Rostock CO₂-armen Wasserstoff herstellen.

Allerdings ist die Verfügbarkeit nicht einmal das einzige Problem, mit dem die Branche zu kämpfen hat: Auch die enormen Kosten, regulatorische Unsicherheiten und Unklarheiten darüber, ob Netzstrom genutzt werden kann, lassen bisher höchstens Spielraum für kleine und abgeschlossene Projekte. Diese umfassen häufig eine komplette Wertschöpfungskette von der Stromerzeugung über die Elektrolyse bis hin zur Speicherung und meist auch Nutzung vor Ort, etwa in Mobilitätsprojekten oder Power-to-X-Pilotanlagen.

Es herrscht große Unsicherheit hinsichtlich der Regularien. Es ist an der Zeit, hier Klarheit zu schaffen und so den Startschuss zu geben, damit die vielen angedachten Projekte auch wirklich realisiert werden können.

Alexander Lück, VNG Handel & Vertrieb GmbH

„Der Aufbau der Wasserstoffwirtschaft ist Voraussetzung für die Reduktion von CO₂-Emissionen in der Industrie – und die Firmen stehen in den Startlöchern: Insbesondere von energieintensiven Unternehmen bekommen wir regelmäßig Anfragen bezüglich Wasserstoffprojekten“, bestätigt Alexander Lück. „Zugleich herrscht aber große Unsicherheit hinsichtlich der Regularien. Es ist an der Zeit, hier Klarheit zu schaffen und so den Startschuss zu geben, damit die vielen angedachten Projekte auch wirklich realisiert werden können!“ Wie das aussehen kann, zeigt etwa ein Projekt mit dem Stahlunternehmen Salzgitter, bei dem beide Firmen gemeinsam die Möglichkeiten der Wasserstoffversorgung in Salzgitter analysieren wollen. Salzgitter und VNG kooperieren bereits seit 2020 in Sachen grüner Gase, wie Lück erklärt.

Wie gelingt die Transformation konkret?

Das zeigt eines: Die richtigen Anreize vorausgesetzt, setzt sich der in den 2020ern begonnene Hochlauf des Marktes fort, prognostizieren Experten. Damit könnte in den 20er und 30er Jahren die zweite Stufe der H₂-Revolution zünden, bei der insbesondere Industrie und Verkehr im großen Stil in die Nutzung einsteigen. Marktkenner betonen auch hier, wie wichtig die Unterstützung insbesondere der emissionsintensiven Unternehmen im internationalen Wettbewerb ist.

Elektrolyse, Power-to-X und Brennstoffzelle: Das sind die Top-Themen beim Wasserstoff

Bildergalerie mit 14 Bildern

Kraftwerke, Gasnetze und Heizungen werden nach Ansicht von Marktkennern in den 30er Jahren auf den H₂-Zug aufspringen und das leichte Gas als Puffer für die erneuerbaren Energien und zur Defossilierung des Erdgasnetzes nutzen – immerhin ist der Einsatz von Wasserstoff im Stromsektor praktisch unabdingbar, wenn die Klimaneutralität erreicht werden soll. Schon im Jahr 2030 erwarten die Spezialisten daher einen Bedarf von 90 bis 130 TWh emissionsneutralem Wasserstoffäquivalent. Die in der Nationalen Wasserstoffstrategie als „ambitioniertes Ziel“ anvisierten 10 GW Elektrolysekapazität wären dafür deutlich zu wenig.

„Norwegen ist seit vielen Jahren ein stabiler und vertrauensvoller Energielieferant für VNG und wird es auch in Zukunft bleiben." – Konstantin von Oldenburg, Geschäftsführer, VNG Handel & Vertrieb GmbH
(Bild: VNG)

Man kann es drehen und wenden, wie man will: Deutschland bleibt ein Importeur von Energie und Energieträgern. Die VNG H&V kooperiert mit internationalen Partnern zuletzt beispielsweise mit der französischen Total Eren oder der norwegischen Aker Horizons, einem Unternehmen, das bisher Erdgas aus der Offshore-Produktion nach Deutschland lieferte. In Zukunft soll grüner Ammoniak dazu kommen, erklärt Konstantin von Oldenburg: „Norwegen ist seit vielen Jahren ein stabiler und vertrauensvoller Energielieferant für VNG und wird es auch in Zukunft bleiben. Das politische Ziel ist es, die Dekarbonisierung in Deutschland voranzutreiben, vor allem in der Industrie. Der Bezug von grünem Ammoniak wäre ein Baustein auf dem Weg dahin.“ Immerhin steht mit Wasserstoff – und seinen Derivaten wie Ammoniak oder Methanol – ein geeigneter Energieträger zur Verfügung. Doch wie bekommt man den Wasserstoff in die eigene Wertschöpfungskette? Und wie kann die Vergrünung der Prozesse aussehen?

Gründliche Planung und starke Partner sind das Mittel der Wahl

Die Fachexperten der VNG H&V raten trotz aller Dringlichkeit zu einem geplanten Vorgehen: Ausgehend von einer Bedarfsanalyse gelte es zu klären, woher Wasserstoff bezogen werden kann und woher das Geld dafür kommen könnte. Helfen können dabei starke Partner, insbesondere wenn es um die Bewältigung der regulatorischen Herausforderungen oder die konkrete technische Umsetzung geht. Denn ganz egal ob Early Adopter oder vorsichtiger Planer, verweigern können sich Unternehmen dem Thema auf Dauer nicht, sind die VNG-Experten sicher. Im Gegenteil, wer es geschickt anstellt, und früh handelt, kann sich Fördermittel aus bestehenden und künftigen Töpfen sichern. Bevor man jetzt allerdings eifrig Anträge stellt, gilt es zunächst Bilanz zu ziehen: So müssen die Emissionsquellen wie auch vorhandene Anlagen erfasst und entsprechende Dekarbonisierungsstrategien erarbeitet werden. Aus diesen können meist konkrete Bedarfe abgeleitet werden, erklären die Gasspezialisten.

DAS WASSERSTOFF-FORUM 2023

Das Wasserstoff-Forum vom 20. bis 21. November 2023 ist die Plattform für Wasserstofftechnologien und -lösungen aus der Perspektive der Industrie: Erzeugen, Transportieren, Speichern und Nutzen stehen im Mittelpunkt der praxisorientierten Vorträge und Workshops. Mit dabei: Best-Practices, konkrete Lösungen und technologische Entwicklungen, mit denen Sie sich schon heute für die Wasserstoff-Infrastruktur der Zukunft fit machen!

Jetzt Ticket sichern!

„Der Bedarf ist da und die Chancen sind groß, doch zugleich bestehen enorme Unsicherheiten“, erklärt Alexander Lück. Aus Sicht der VNG H&V muss allerdings niemand die Herkulesaufgabe allein stemmen: Die Leipziger unterstützen im Rahmen strategischer Partnerschaften Industrieunternehmen mit Potenzialanalysen, Strategieberatung und bei der Abwicklung der rechtlichen Schritte. Und natürlich auch in Zukunft mit dem heißbegehrten Gas selbst: „Von der Gasversorgung über die CO₂-Bilanzierung kann VNG H&V gerade Unternehmen aus der Prozessindustrie auf ihrem Weg in die Wasserstoffwirtschaft unterstützen. Mit unserer langjährigen Expertise haben wir das Wissen um die Moleküle und ihre Möglichkeiten genauso wie um die Förderlandschaft und teilen das gerne mit unseren Partnern.“

Die Politik unterstützt den Einsatz „grüner“ Prozesse und Rohstoffe durch entsprechende Ausgleichszahlungen (Carbon Contracts for Difference, kurz CCfD genannt), die sowohl Investitionen als auch laufende Mehrkosten gegenüber dem IST-Zustand abdecken. Die Fachexperten der VNG H&V helfen bei der Suche nach passenden Fördermöglichkeiten, kennen die Anforderungen der Unternehmen und Märkte genauso wie die politischen Rahmenbedingungen und sind aktiv in einer Reihe von H₂-Projekten insbesondere in Ost und Mitteldeutschland. Im Projekt Energiepark Bad Lauchstädt beispielsweise hat man die theoretische Planungsphase bereits verlassen und geht als erstes und einziges Wasserstoff-Reallabor bereits in die bauliche Umsetzung. Gemeinsam mit Konsortialpartnern soll hier die gesamte Wertschöpfungskette der Wasserstoffwirtschaft abgebildet werden.

Informieren, planen und zusammen mit starken Partnern umsetzen – so und nicht anders kann es mit der Wasserstoff-Wende klappen.

Die Transformation ist machbar

Wichtig für den Wasserstoffhochlauf ist beispielsweise der Import von „blauem“ Wasserstoff aus Norwegen ebenso wie der von Gas aus Algerien oder Wasserstoffderivate aus Südamerika. Diese Trias aus lokaler Erzeugung, Importen von grünem oder dekarbonsierten Wasserstoff und Wasserstoffderivaten bildet die zukünftige Basis für die Arbeit der VNG H&V. Importiertes Ammoniak soll in Zukunft in einem Cracker in Rostock wieder in Wasserstoff und Stickstoff gespalten werden – die Errichtung einer entsprechenden Demonstrationsanlage wird derzeit gemeinsam mit dem japanischen Energieunternehmen Jera und VNG-Konzernmutter EnBW geprüft: „Der Bau eines Ammoniak Crackers in Rostock ist ein wichtiger Schritt, den Wasserstoffhochlauf in Deutschland zu unterstützen und damit einen Beitrag zur Dekarbonisierung zu leisten. Der aus dem Ammoniak gewonnene Wasserstoff wird eine bedeutende Rolle in der Energieversorgung spielen, deshalb ist es wichtig, frühzeitig Informationen und Erfahrungen zur Funktionalität von Wertschöpfungsketten zu sammeln und diese zu etablieren“, erläutert Thomas Schrepffer.

Informieren, planen und zusammen mit starken Partnern umsetzen – so und nicht anders kann es mit der Wasserstoff-Wende klappen, sind die Gasespezialisten überzeugt. Denn das Ziel ist gesteckt – und die ersten wichtigen Schritte bereits getan - jetzt gilt es zu handeln.

(ID:49629357)