gesponsertEngineering-Tools & H2-Know-how Wasserstoff: Vom Entwickeln und Forschen zum Machen kommen

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Intergraph PP&M Deutschland GmbH

Grüner Wasserstoff zeichnet sich immer mehr als zentrale Energiequelle aus, um die Industrie Deutschlands zu dekarbonisieren, ohne ihre Wettbewerbsfähigkeit zu gefährden. Mit Hilfe erneuerbarer Energien produziert, könnte er Branchen, die nicht elektrifiziert werden können - wie Stahl oder Zement - dabei unterstützen, ihre Abhängigkeit von Kohle oder Erdgas zu verringern und so ihre Treibhausgasemissionen um mehr als 90% zu reduzieren.

Doch der Weg in eine wasserstoffbetriebene Zukunft ist nicht ohne Hindernisse. Damit grüner Wasserstoff wirtschaftlich rentabel wird, muss Deutschland seine Produktion und Verteilung im großen Stil steigern, mit dem Ziel, ihn innerhalb weniger Jahre wettbewerbsfähig zu machen. Dies wird jedoch neue Infrastrukturen und den Einsatz modernster Designtechnologien erfordern.

Kann Deutschland beim Thema Wasserstoff eine Führungsrolle übernehmen? Das ist das Ziel hinter der Aktualisierung der nationalen Wasserstoffstrategie im Juli 2023: Statt bisher fünf Gigawatt sollen bis 2030 Erzeugungskapazitäten von mindestens zehn Gigawatt entstehen (derzeit liegt die Kapazität der deutschen Anlagen bei etwa 0,1 Gigawatt ...). Die dafür nötigen Anlagen, Speicher und Leitungen werden in den kommenden Jahren deutlich ausgebaut, neue Technologien gefördert.

Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) begrüßt das ausdrücklich: "Die Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft ist für unsere künftige Energieversorgung, aber auch für die Zukunftsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland unverzichtbar.“ Es müssten nun schnell konkrete Gesetze und Maßnahmen folgen, die Vertrauen in einen breiten Markthochlauf in Anwendungen und Erzeugung schaffen, Planungssicherheit geben und Investitionen anreizen.

Das sieht auch die Politik so: Beim Thema Wasserstoff komme es darauf an, dass der Sprung von der Forschung in die industrielle Umsetzung gelinge. Und: Im Bereich der Grünen Wasserstoffwirtschaft seien noch große Potenziale für Kostensenkungen erreichbar - ähnlich wie sich die Kosten für Windenergie und Photovoltaik in den letzten Jahrzehnten signifikant verringert haben.

Kann der Anlagenbau diese Chancen nutzen?

Ohne Wasserstoff wird die Transformation zur Klimaneutralität in der Chemie nicht funktionieren. Doch Brancheninsider wissen: Momentan fehlt es an großskaligen Elektrolyseeinheiten, an Speichermöglichkeiten für grünen Strom, an Infrastruktur und nicht zuletzt an verfahrenstechnischen Prozessketten.

Was häufig noch nicht thematisiert wird: Grüner Wasserstoff braucht enorm große Mengen Wasser – und dieses Wasser muss auch noch vorbehandelt werden. Merke: Nicht nur die Elektrolyseure müssen groß sein, auch die Anlagen der Wasseraufbereitung müssen sehr große Volumina beherrschen.

Bleibt die Frage: Kann der deutsche Anlagenbau diese Chancen nutzen? Grundsätzlich ja: Hoffnungen setzen Branchenvertreter vor allem in den Bau integrierter Anlagen, wo der deutsche Großanlagenbau seine technologischen Möglichkeiten voll ausspielen könne. Als Standort für Elektrolyseure wird Deutschland hier wohl nicht die erste Geige spielen, wohl aber als Innovationstreiber und Exporteur von Anlagentechnik. Die gigantischen Mengen an Wasserstoff, die für grünen Stahl, die Chemieindustrie und andere Bereiche gebraucht werden, können schon rein rechnerisch nicht mit in Deutschland produziertem regenerativem Strom erzeugt werden.

So unterstützt ein Wasserstoff-Spezialist umfassend Anlagenprojekte

Keine Frage: Projekte zur Produktion von Wasserstoff und Anlagen zur Gewinnung Erneuerbarer Energien werden ein schnelles Wachstum erfahren. Die Herausforderung dabei ist das Erreichen operativer Exzellenz, insbesondere mit Blick auf den Umgang mit Daten und eine umfassende, durchgängige Digitalisierung.

Ohne operative Exzellenz werden Anlagenprojekte häufig von Qualitätsproblemen und niedrigen Wirkungsgraden geplagt, die die Installations- und Wartungskosten in die Höhe treiben und die Zeit bis zur Amortisation verlängern. Kurz: die Projekte riskanter machen, als sie sein sollten.

Hexagon offeriert dazu diese Lösungen: Vollständig integrierte, spezialisierte Anwendungsprogramme, um Projekte schneller auf den Weg zu bringen, das Budget einzuhalten und einen reibungslosen Übergang in die Betriebsphase zu gewährleisten.

CADWorx Plant Professional ist eine Komplettlösung für Anlagenplanung und -automatisierung. Die gerade vorgestellte 23. Version dieser Software-Suite bietet fortschrittliche und anpassbare Werkzeuge, die schnell vollständig intelligente 3D-Modelle ermöglichen. Die DWG Datei-basierten Tools gewährleisten Flexibilität, sichern gewerkeübergreifend die Zusammenarbeit und damit eine effektive Anlagenplanung. Ein zunehmend wichtiger Aspekt: Derart mächtige Tools erhöhen die Arbeitsproduktivität – beim aktuellen Fachkräftemangel auch bei Ingenieuren und Planern ein entscheidender Punkt.

Christian Hennisge, Leiter der CAE/IT-Systeme beim Anlagenplaner Keynes, bestätigt, dass sein Unternehmen mit diesem Werkzeug den Konstruktionsprozess verbessert habe und eine größere Flexibilität bei der Planung erreicht. Die Implementierung von CADWorx sei reibungslos verlaufen. „Und die neuen Schnittstellen zu P&IDs und Stressberechnungs-Tools decken unsere Anforderungen auch in diesen Ebenen ab. Wir können 3D-Anlagenprojekte schnell und effektiv abwickeln.“ KEYNES ist seit 1960 für die gesamte Prozessindustrie tätig.

Engineering-Tools und Wasserstoff-Know-how

Seit der Integration von Intergraph in die Hexagon-Gruppe stehen den Anwendern neben reinen Engineering-Angeboten auch Maschinen und Apparate zur Verfügung.

Mit der Nachhaltigkeits-Initiative ‚R-evolution‘ erstellt Hexagon eine Blaupause für die Digitalisierung der Produktion von grünem Wasserstoff und nutzt dabei die eigenen technologischen Innovationen sowie auch Lösungen strategischer Industriepartner wie Hydrogen Utility (H2U). Ziel ist es, den Übergang zu dieser sauberen Energiequelle auf globaler Ebene zu beschleunigen und die Produktionseffizienz und Produktionsbereitstellung erheblich zu verbessern.

Fazit: Konsens ist, dass die Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft für unsere künftige Energieversorgung, aber auch für die Zukunftsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland unverzichtbar ist. Hexagon bietet mit seinen Engineering-Tools und seinem breiten Wasserstoff-Know-how eine perfekte Kombination für Anlagenprojekte rund um den grünen Wasserstoff.

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