Wasserstoff-Infrastruktur Wie Energieversorger fit für das Wasserstoffzeitalter werden

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Die Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff ist kompliziert. Es gibt vom Betreiber der Elektrolyseanlage bis zum Verbraucher viele Stationen und Beteiligte. Und es entstehen jede Menge Daten. Wie Versorger den Überblick behalten und dabei effizient bleiben, erklärt der Energieexperte von Aveva.

Wasserstoff ist ein wichtiger Bestandteil des Energieträgermixes auf dem globalen Weg zur Kohlenstoffneutralität. Der nachhaltige Energieträger eignet sich hervorragend als Energiespeicher und könnte zum Ausgleich der kurzfristigen Schwankungen von Wind- und Solarenergie eingesetzt und über eine modifizierte Erdgasinfrastruktur leicht transportiert werden.

Die Wertschöpfungskette des grünen Wasserstoffs stellt sich jedoch komplexer da als die aller derzeitigen Energieträger, denn es werden deutlich mehr Parteien mitwirken. Hohe Transparenz der gesamten Wertschöpfungskette ist deshalb Voraussetzung für eine optimierte Wasserstoffproduktion.

Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff

Das Konzept der Energiespeicherung mit Wasserstoff basiert auf der Möglichkeit, überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien zur Herstellung von Wasserstoff z.B. mittels Wasserelektrolyse zu nutzen. Wasserstoff kann sicher in unterirdischen Kavernen gespeichert und bei Bedarf wieder verstromt werden. Der gespeicherte Wasserstoff kann in einer Brennstoffzelle oder in einer speziell entwickelten Turbine Strom erzeugen.

Projekte in einer Größenordnung von 100 Megawatt (mW) wurden bereits in den Vereinigten Arabischen Emiraten, Australien und China umgesetzt. Das umfangreichste Projekt wird in Utah (USA) entwickelt. Es soll genügend Wasserstoff in Salzkavernen speichern, um bis zu 1.000 mW Strom zu erzeugen.

Versorgungsunternehmen haben das Potenzial von grünem Wasserstoff für die Stromerzeugung erkannt. Weitere Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff und die Rolle, die Versorgungsunternehmen in einer erweiterten Wertschöpfungskette spielen könnten, werden gerade erst entwickelt. Mit der fortschreitenden Forschung an grünem Wasserstoff können Versorgungsunternehmen zukünftig zu Betreibern von Wasserstoffproduktionsanlagen oder wasserstoffbefeuerten Erzeugungsanlagen werden und Wasserstoff in bestehenden Erdgaspipelines transportieren.

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Potenziale und Gefahren von H2 für die Dekarbonisierung

Weitere Nutzungsmöglichkeiten des nachhaltigen Energieträgers bestehen in der Bereitstellung von Wasserstoff für die Gebäudeheizung, einer Mischung aus Wasserstoff und Methan oder für Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen.

Laut einer aktuellen Aveva-Umfrage unter 112 Versorgungsunternehmen ist fast die Hälfte der Befragten der Meinung, dass grüner Wasserstoff eine „bedeutende Einnahmequelle" darstellt. Dennoch haben nur 19 Prozent eine klar definierte Strategie für den aufkommenden Brennstoff.

Die Zeit zum Planen ist jetzt

Es ist ungewiss, wie die Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff in zehn Jahren aussehen wird. Dennoch sollte die Versorgungsbranche die Weiterentwicklung nicht lange aufschieben. Die aktuelle Ungewissheit über die Zukunft macht eine vorausschauende Planung sogar noch wichtiger.

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Schöne neue Wasserstoff-Welt

Mit jedem neuen Projekt für grünen Wasserstoff wird mehr über die Elektrolyse-Technologie und ihre Anforderungen an die Infrastruktur in Erfahrung gebracht. Die Zukunft wird durch eine konstante Forschung viel klarer. Die Herausforderung für die Versorgungsbranche im Allgemeinen wie auch für die einzelnen Versorgungsunternehmen besteht darin, aus den laufenden Projekten Erkenntnisse zu gewinnen und mehr über die praktikabelsten Technologien zu erfahren. Gleichzeitig muss innerhalb eines Unternehmens entschieden werden, welche Rolle sie im künftigen Ökosystem des grünen Wasserstoffs spielen wollen.

Sollte die derzeitige Forschung erfolgreich sein, verspricht grüner Wasserstoff den Energieversorgern zu helfen, die Dekarbonisierungsziele zu erreichen und gleichzeitig zuverlässigen und erschwinglichen Strom zu liefern. In anderen Branchen beteiligen sich Unternehmen bereits jetzt aktive an der Produktion, der Speicherung und dem Transport sowie an der Erzeugung von grünem Wasserstoff.

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Entwicklungskompetenz für Dichtungen in H2 Anwendungen

Mehr als alles andere wird die langfristige Lebensfähigkeit von grünem Wasserstoff eine solide Datengrundlage erfordern. Die Entscheidung darüber, wann Wasserstoff profitabel produziert, transportiert und gespeichert oder in andere Chemikalien umgewandelt werden soll, hängt von vielen Faktoren ab. Eine robuste Dateninfrastruktur wird allen Beteiligten das erforderliche Situationsbewusstsein auf Unternehmensebene verschaffen, um die richtigen Entscheidungen zur richtigen Zeit zu treffen.

End-to-End-Bewusstsein

Aufgrund der Komplexität des künftigen Wasserstoff-Ökosystems werden moderne Technologien, die Echtzeitdaten und Analysen nutzen können, für die Optimierung des Gesamtprozesses von grundlegender Bedeutung sein. Ein durchgängiges Situationsbewusstsein in der grünen Wasserstoff-Wertschöpfungskette wird es den Beteiligten ermöglichen, erkenntnisgestützte Geschäftsentscheidungen zu treffen.

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Fit für H2: Hier kommt die Wasserstoff-Revolution

Situationsbewusstsein setzt eine robuste Dateninfrastruktur voraus, die ein breites Spektrum von Datentypen verwaltet, einschließlich marktbezogener Daten, kritischer Betriebsunterstützung, Anlagenmanagement, vorausschauender Wartung, langfristiger Planung und Geschäftsprozessoptimierung. Unternehmen, die eine digitale Datenvisualisierung einsetzten, können physische und digitale Aspekte miteinander vereinen.

Somit wird das Echtzeit-Situationsbewusstsein hergestellt. Bestandsdaten werden virtuell in einem Zyklus kontextualisiert. Dank einer durchgängigen Daten- und Prozessvisualisierung werden Prozesse in Echtzeit aktualisiert. Somit wird eine Verbindung zwischen der realen und digitalen Welt geschaffen.

Die Versorgungsbranche steht am Anfang ihrer Lernreise. Es besteht jedoch bereits die Gefahr, dass sie sich vor allem auf die Entwicklung von Elektrolysekonzepten oder die Modifizierung von Erdgastransportsystemen für den Wasserstofftransport konzentriert. Diese innovativen Ambitionen sollten mit der Entwicklung einer gemeinsamen Informationsinfrastruktur und Analytik einhergehen. Denn die künftige Lebensfähigkeit der grünen Wasserstoffwirtschaft hängt von dem optimierten Datenfluss zwischen allen Beteiligten ab.

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