(Floe / Dänemark) – Siemens Gamesa hat kürzlich erstmals zwei Elektrolyseure direkt mit einer Windkraftanlage verbunden. Damit lässt sich ohne Umweg über das Stromnetz grüner Wasserstoff produzieren. Das „Offgrid Wind“ genannte Projekt ist eine Onshore-Kopplung im dänischen Floe. Die dort erprobte Technologie soll einst auf hoher See eingesetzt werden.
Siemens Gamesa erprobt im Rahmen des Projekts „H2 Mare“ die Produktion von Wasserstoff ohne Stromanschluss. © Siemens Gamesa / H2Mare / Thomas Schwabe
Die direkte Herstellung von grünem Wasserstoff in Offshore-Anlagen aus Windenergie ohne Netzanbindung könne die Kosten gegenüber der Erzeugung an Land deutlich senken. Dann, so heißt es in einer Projektbeschreibung, entfielen nicht nur die Kosten für eine aufwendige Netzanbindung, sondern auch die Energieverluste infolge der zusätzlichen Umwandlungsprozesse. Außerdem stünden offshore weit größere potenzielle Flächen zur Erzeugung von Stroms mittels Windkraft zur Verfügung.
Im Rahmen des Leitprojekts hat „H2Mare“ das Modell eines Windrades mit integrierter Elektrolyse entworfen. Dort fänden alle notwendigen Containeranlagen nebst Wasseraufbereitungseinheit Platz. © Grafik: Leitprojekt H2Mare
Windenergieanlagen auf See produzierten zudem deutlich mehr und regelmäßiger Strom als ihre Pendants an Land: So betrage die mittlere Nennleistung von Onshore-Windrädern rund 3,5 Megawatt, bei Offshore-Anlagen seien es fünf Megawatt. Um das Potenzial auf See zu nutzen, müssten sowohl der Elektrolyseur als auch die Windkraftanlage angepasst werden.
Die Testinstallation entstand im Rahmen des Wasserstoffleitprojekts „H2Mare“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Die insgesamt drei Leitprojekte (H2Mare, TransHyDE, H2Giga) sollen Hürden beseitigen, die einer deutschen Wasserstoffwirtschaft noch im Weg stehen. „H2Mare Offshore“ erforscht dabei die Offshore-Erzeugung von grünem Wasserstoff und anderen Power-to-X-Produkten. Das H2Mare-Projekt „H2Wind“ passt den Elektrolyseur an die rauen Bedingungen auf See an. „Offgrid Wind“ kümmert sich hingegen um die Anpassungen der Windkraftanlage. Überdies arbeite man an Lösungen, um mit grünem Wasserstoff offshore direkt Folgeprodukte wie grünes Methanol zu erzeugen; dazu gehöre auch die Nutzung von Meerwasser für die Elektrolyse.
Studie: Offshore für H2-Produktion vorteilhaft
Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE kommt in einer im September veröffentlichten Studie zu dem Schluss, dass Deutschland durch den Aufbau einer Offshore-Wasserstoffproduktion auf zwei Energieinseln jährliche Einsparungen von bis zu 4,3 Milliarden Euro erzielen könne (wir berichteten). Die Energieinseln seien nur begrenzt an das Stromnetz angeschlossen und befänden sich rund 150 Kilometer von der Küste entfernt in der Nordsee.
Studie „German Offshore Energy Islands in the European Energy System“. © Fraunhofer IEE
Die Einsparungen ergäben sich in erster Linie aus den geringeren Kosten für den Netzausbau, insbesondere für die Kabel von der Küste ins Zentrum Deutschlands, sowie aus der höheren Auslastung der Hochspannungs-Gleichstrom-Kabel (HGÜ). Darüber hinaus sei die Offshore-Erzeugung von Wasserstoff effizienter als onshore.
Die vom Copenhagen Energy Islands ApS in Auftrag gegebene Studie vergleicht zwei Energieinseln mit jeweils zehn Gigawatt installierter Windkraftleistung mit einem Szenario, bei dem der gesamte Strom aus Offshore-Windparks an Land transportiert wird. Die Studie „German Offshore Energy Islands in the European Energy System“ gibt es als PDF (32 Seiten).
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Elektrolyse mit Direktanbindung an Windkraftanlagen: „Offgrid Wind“-Testaufbau im dänischen Floe. © Siemens Gamesa / H2Mare / Thomas Schwabe
