Aufbauskizze der Plattform. © DLR / Grafik: KIT

Ein Konsortium unter Leitung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat diese weltweit erste und 60 mal 15 Meter große Anlage nunmehr in Bremerhaven fertiggestellt und nach siebenmonatiger Aufbauzeit in Betrieb genommen. Um Wind und Wellen standzuhalten, wurde sie in modularer Containerbauweise konzipiert. An Bord befinden sich unter anderem eine Meerwasserentsalzungsanlage sowie ein „Direct-Air-Capture“-System zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Umgebungsluft. Per Hochtemperatur-Elektrolyse wird ein Synthesegas hergestellt. Dieses dient als Ausgangsstoff für die Fischer-Tropsch-Synthese, bei der grüner Wasserstoff und CO2 zu E-Fuels umgewandelt werden. Der Aufbau ermögliche einen dynamischen netzunabhängigen Betrieb, angepasst an die Verfügbarkeit des Stroms aus Windkraft.

Hochtemperatur-Elektrolyse zur Produktion von synthetischen Kraftstoffen. © H2Mare

Nach dem Probelauf in Bremerhaven wird die Plattform auf See geschleppt und soll noch in diesem Jahr vor Helgoland erstmals Kraftstoff unter realen Praxisbedingungen produzieren. „Wir wollten den gesamten Planungsprozess von der Genehmigung über die Errichtung bis hin zum Betrieb der Anlage in der Realität durchspielen“, sagt Roland Dittmeyer, Leiter des Instituts für Mikroverfahrenstechnik am KIT und Koordinator des H2Mare-Projekts PtX-Wind. Erste aussagekräftige Ergebnisse der Tests erwarten die Forscher bis Ende 2025.

Neben dem Betrieb der gesamten Prozesskette werden auch die maritimen Einflüsse und Materialeigenschaften sowie regulatorische Bedingungen untersuchen. Die Erkenntnisse dienen der Entwicklung größerer Power-to-X-Anlagen ohne Anbindung an das Stromnetz, die zur Erzeugung von grünem Wasserstoff direkt mit fluktuierenden erneuerbaren Energien gekoppelt werden können. Windenergieanlagen auf See erzeugen deutlich mehr und regelmäßiger Strom als ihre Pendants an Land.

Die Meerwasserentsalzungsanlage wird mit Abwärme betrieben. © H2Mare

Power-to-X-Produkte (PtX) dienen entweder der temporären Energiespeicherung, als Kraftstoffe oder als chemischer Rohstoff zur Weiterverarbeitung in industriellen Prozessen, heißt es in der Projektbeschreibung. Sie kommen insbesondere in Situationen mit einem Überschuss an erneuerbarer Energie zum Einsatz, die andernfalls nicht genutzt werden könnte. Werden die Power-to-X-Produkte mit Strom (Power) aus erneuerbaren Energien in andere Stoffe (X) umgewandelt, ist ihre Herstellung klimaneutral.

Die Wasserstoff-Leitprojekte befassen sich mit der Erzeugung und dem Transport von Grünem Wasserstoff, an Land und auf See. © Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF

H2Mare ist eines von drei Wasserstoffleitprojekten des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) und ein zentraler Baustein der Nationalen Wasserstoffstrategie. Das Projekt „PtX-Wind“ forscht daran, auf See erzeugten grünen Wasserstoff zu Folgeprodukten wie E-Fuels, weiterzuverarbeiten. Die direkte Kopplung von Windenergieanlage und Elektrolyseur soll die Kosten der Wasserstoffproduktion minimieren, so das ebenfalls beteiligte Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES. Ohne Anbindung ans Stromnetz könnten Infrastrukturkosten erheblich gesenkt werden. Zudem bedeute die Entkopplung von Elektrolyse und Netz eine Entlastung für örtliche Netzstrukturen. Auch stünden auf dem Meer „weit größere potenzielle Flächen zur Erzeugung von Windenergie zur Verfügung als an Land“.

Zu dem Konsortium gehören rund drei Dutzend Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft, darunter das Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), das Helmholtz-Zentrum Hereon GmbH sowie mehrere Fraunhofer-Institute und Universitäten. Von Seiten der Industrie sind unter anderem RWE, EnBW, Siemens und Salzgitter Mannesmann dabei.

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Die schwimmende Plattform mit Containeranlagen zur Offshore-Produktion von synthetischen Kraftstoffen aus Windenergie, Meerwasser und Umgebungsluft wurde in Bremerhaven aufgebaut. © H2Mare

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Eine Auswahl von PtX-Themen zum Wochenabschluss zusammengefasst

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Der Stahlhersteller Arcelor Mittal hat jüngst seine Pläne zur Herstellung grünen Stahls für Bremen und Brandenburg auf Eis gelegt. © Arcelor Mittal S.A.

(Deutschland) Nach der Entscheidung von Arcelor Mittal, seine Pläne für grünen Stahl in Bremen und Brandenburg zu stoppen (wir berichteten), warnt die Uni Bremen und das HyBit-Forschungsteam „vor weitreichenden strukturellen und wirtschaftlichen Folgen“. Die Entscheidung komme zu einem Zeitpunkt, an dem „industriepolitische Weichen für die Zukunft gestellt werden müssten mit langfristigen Konsequenzen für den Industriestandort Bremen“, sagt Torben Stührmann, Leiter des Fachgebiets Resiliente Energiesysteme der Universität. „Bleiben Maßnahmen zur Dekarbonisierung aus, droht spätestens 2045 die Schließung des Werks.“ Mit steigenden Preisen im EU-Emissionshandel werde „sich die Produktion ohne grüne Transformation kontinuierlich verteuern“. Das Auslaufen der Zertifikate aus dem EU-Emissionshandel könnte bereits 2040 „das wirtschaftliche Aus für den Standort“ bedeuten. Grüner Stahl ab 2040 setze jetzt Investitionen voraus, ebenso den Aufbau einer verlässlichen Wasserstoffinfrastruktur. Es sei „zu kurz gedacht, die zugesagten milliardenschweren Fördermittel von Bund und Land Bremen auszuschlagen, nur, weil der Einsatz von Wasserstoff erst in den kommenden Jahren erwartet wird“. Die Transformation der Stahlindustrie sei lokal wie global eine zentrale Herausforderung der Klimapolitik. Das von der Universität Bremen koordinierte und 30 Millionen Euro umfassenden Projekt HyBit forscht zur klimaneutralen Produktion in der Stahlindustrie. Ziel des 19 Partner umfassenden Konsortiums ist es, die optimalen Bedingungen für eine Transformation zu analysieren und in konkreten Handlungsempfehlungen umzusetzen. Man brauche weiterhin „ein starkes Zusammenspiel von Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, um die industrielle Transformation in Richtung Nachhaltigkeit zu vollziehen“, sagt Uni-Rektorin Jutta Günther.

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Unterzeichneten das MoU (v.l.): Stefan Weber (Leiter Entwicklung und Technologie MTU), Marie-Eve Rigollet (SVP Propulsion System Procurement Airbus), MTU-Strategiechefin Claudia Gaab und Bruno Fichefeux (Head of Future Programmes Airbus). © MTU

(Frankreich) Der Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus und der Triebwerkshersteller MTU Aero Engines AG haben eine Absichtserklärung (MoU) unterzeichnet, um gemeinsam den Brennstoffzellenantrieb für die Luftfahrt voranzubringen. Die Vereinbarung umfasst einen dreistufigen Fahrplan. Zunächst sollen technologische Bausteine durch gemeinsame Forschungsprojekte weiterentwickelt werden, um anschließend die F&T-Roadmaps beider Partner aneinander anzugleichen. Erst im dritten Schritt geht es dann um die Entwicklung eines Brennstoffzellenmotors. „Die Partnerschaft mit Airbus eröffnet die Möglichkeit, sowohl Aspekte der Technologiereife als auch der Plattformintegration gemeinsam anzugehen“, sagt Stefan Weber, SVP Engineering and Technology bei MTU Aero Engines.

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Grafische Darstellung des geplanten Wasserstoffkraftwerks auf dem Gelände in Pasewalk. © Enertrag SE

(Deutschland) Die Enertrag SE, Tochter des Energiekonzerns Uckerwerk Energietechnik GmbH, hat ein rund 6,5 Hektar großes Grundstück im Industriepark Berlin-Szczecin in Pasewalk gekauft. Auf dem Gelände soll eines der ersten großtechnischen Wasserstoffkraftwerke in Mecklenburg-Vorpommern entstehen. Das Vorhaben ist Teil des europäischen IPCEI-Förderprogramms (Important Projects of Common European Interest) und wird an das künftige deutsche Wasserstoffkernnetz angeschlossen. In der ersten Ausbaustufe sei eine Elektrolyseleistung von 60 Megawatt vorgesehen – ausreichend für die Erzeugung von jährlich rund 6.000 Tonnen grünem Wasserstoff. Die Anlage sei auf 180 Megawatt erweiterbar. Noch in diesem Jahr sollen das Engineering zur technischen Ausarbeitung beauftragt werden und im August erste naturschutzrechtliche Maßnahmen auf dem Gelände beginnen, unter anderem mit dem Aufbau eines Reptilienschutzzauns. Die Genehmigungsunterlagen würden voraussichtlich in der ersten Hälfte 2026 eingereicht. Der Baustart ist für 2027 vorgesehen, die Inbetriebnahme bis 2029 geplant.

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Sachsen-Anhalt fördert grünen Wasserstoff im Mitteldeutschen Revier. © Staatskanzlei Sachsen-Anhalt / Deutscher Braunkohlen-Industrie-Verein (DEBRIV)

(Deutschland) Das Energieministerium von Sachsen-Anhalt startet zwei Förderaufrufe für grünen Wasserstoff im Mitteldeutschen Revier. Damit solle vor allem den gestiegenen Kosten für die Errichtung von Elektrolyseuren Rechnung getragen werden. Beide Programme richten sich an Unternehmen mit Sitz oder Betriebsstätte in der sachsen-anhaltischen Strukturwandelregion. Der Förderaufruf „Grüner Wasserstoff. Elektrolyseure“ umfasst 58 Millionen Euro. Unterstützt werden die Errichtung und Anbindung von Elektrolyseuren und Wasserstoffspeichern an Kraftwerksstandorten sowie ehemaligen Braunkohletagebauen. Bisher durfte der Bau eines Elektrolyseurs mit maximal 650.000 Euro pro Megawatt Leistung bezuschusst werden; jetzt steigt dieser Betrag auf zwei Millionen Euro. Der Förderaufruf „Sachsen-Anhalt Zukunftsenergien/Grüner Wasserstoff“ ist auf Maßnahmen zur Kopplung der Energiesektoren gerichtet. Mit 29 Millionen Euro werden Anlagen zur Erzeugung, Speicherung, Transport und Verteilung von grünem Wasserstoff gefördert. Auch der Neubau von Wasserstoffleitungen sowie die Umwidmung bestehender Erdgasleitungen sind förderfähig. Hier wurde die Obergrenze von 450.000 Euro je Megawatt Leistung auf zwei Millionen Euro angehoben. Förderanträge (Elektrolyseure; Grüner Wasserstoff) können bis zum 7. August 2025 bei der Investitionsbank Sachsen-Anhalt gestellt werden.

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Enertrag, Locus-Tech und ZUT wollen gemeinsam eine Elektrolyse in Lipniku bauen. © ZUT / Jerzy Muszyński

(Polen) Der deutsche Energieversorger Enertrag SE beteiligt sich am ZUT- und LOCUS-TECH-Konsortium zum Bau eines Wasserstofftechnologiezentrums in Lipniku, westlich von Stargard. Zu dem im Dezember 2024 gegründeten Konsortium gehören die Technische Universität Szczecin (ZUT) und das Logistikunternehmen Locus-Tech Sp.zo.o. Ziel ist der Bau einer Wasserstoffproduktionsanlage mit einer Leistung von 20 Megawatt, die perspektivisch auf 100 Megawatt ausgebaut werden könne. Der Ertrag sei sowohl für den öffentlichen Verkehr bestimmt als auch für lokale Fernwärmesysteme und den Industriesektor.

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Das Leitprojekt H2Mare befasst sich mit durch Windstrom produziertem grünem Wasserstoff und Folgeprodukte auf See. © Leitprojekt H2Mare

(Deutschland) Nach über vier Jahren Projektlaufzeit präsentiert das vom Bundesforschungsministerium geförderte Wasserstoffleitprojekt „H2Mare“ am Dienstag (8. Juli 2025) in Bremerhaven die den Angaben zufolge „weltweit erste schwimmende Versuchsplattform“ zur netzunabhängigen Erzeugung von Power-to-X-Produkten auf See. Die Plattform werde im Sommer 2025 zunächst im Hafen und anschließend auf offener See vor Helgoland getestet, um zukünftig die direkte Nutzung von offshore produziertem grünem Wasserstoff zu ermöglichen. H2Mare erforscht auch die direkte Herstellung weiterer Power-to-X-Produkte auf See, beispielsweise von Methanol, LNG und Ammoniak. Zum Projektkonsortium gehören das Institut für Mikroverfahrenstechnik am Karlsruher Institut für Technologie und PtX-Wind-Koordinator, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die TU Berlin und die Universität Stuttgart.

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Der Produktionsstart für Hondas Brennstoffzellenmodul ist verschoben. Das System produziert Strom mittels Wasserstoff und kann auch als Notstromaggregat dienen. © Honda Motor Co.Inc.

(Japan) Die Honda Motor Co., Ltd. hat ihre Pläne zur Produktion von Brennstoffzellenmodulen geändert. Der Konzern wollte wie berichtet ursprünglich die Fabrik bis 31. März 2028 (Ende des japanischen Fiskaljahres) mit einer Kapazität von 30.000 Einheiten eröffnen. Nunmehr soll die Produktion trotz staatlicher Fördermittel durch das Wirtschaftsministerium (Ministry of Economy, Trade and Industry, METI) nicht vor Ende des Fiskaljahres 2028 mit einer Kapazität von 20.000 Einheiten starten. Als Grund nennt Honda „die Veränderungen auf dem globalen Wasserstoffmarkt“ – was genau es damit meint, sagt das Unternehmen nicht. Standort ist ein Teil des Grundstücks und der Gebäude der Powertrain Unit Factory in Moka City, Präfektur Tochigi, die im Oktober 2024 die Produktion von Komponenten für Automobilantriebsstränge eingestellt hatte.

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Killingholme-Kraftwerk von Uniper, wo künftig auch Wasserstoff zur Versorgung der Humber-Region produziert werden soll.. © Uniper SE

(Großbritannien) ITM Power plc hat mit Uniper SE den Auftrag für das Front-End Engineering Design (FEED) für die Elektrolyse mit einer Leistung von 120 Megawatt für das H2Hub in der Region Humber unterzeichnet. Uniper hatte bereits im Mai bekannt gegeben, dass ITM Power die Elektrolyseure installieren solle. ITM werde den Angaben zufolge sechs 20-Megawatt-Module des Typs „Poseidon“ liefern. Im April hatte die britische Regierung nach einer zweiten Ausschreibung für Wasserstoffprojekte (HAR2, Second Hydrogen Allocation Round) 27 Bewerber für die Shortlist ausgewählt, die mit dem Energieträger ihre Herstellungs- und Industrieverfahren dekarbonisieren. Darunter sind auch Vorhaben in den Regionen Tees und Humber (wir berichteten). Das Projekt unterliegt noch der endgültigen Investitionsentscheidung (FID) und könnte 2029 in Betrieb genommen werden.

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TES und CPC Finland wollen im Hafen von Rauma eine Elektrolyseurkapazität von bis zu 500 Megawatt aufbauen. © Port of Rauma

(Finnland) Tree Energy Solutions (TES) und CPC Finland Oy, Tochter der CPC Germania GmbH & Co. KG, haben das gemeinsame Unternehmen Luoto Energia Oy gegründet, um eine Elektrolyseurkapazität von bis zu 500 Megawatt aufzubauen. Die Kapazität liegt den Angaben zufolge bei jährlich rund 60.000 Tonnen grünem Wasserstoff. Daraus wiederum sollen 125.000 Tonnen synthetisches Methan (eNG) hergestellt werden. Als Standort wird eine Fläche von 20 Hektar im neuen Erweiterungsgebiet des Hafens von Rauma bei Iso Järviluoto genannt, einer der größten Häfen des Landes. Während der Bauphase sollen mehr als 1.000 Arbeitsplätze geschaffen werden. Nach Inbetriebnahme würden etwa 40 Dauerarbeitsplätze im Bereich Betrieb und Instandhaltung des Werks entstehen. CPC Finland habe bereits erste Genehmigungsschritte eingeleitet. Das Joint Venture werde die technische Planung und das Genehmigungsverfahren weiter vorantreiben, mit dem Ziel, 2026 in die Pre-FEED-Phase einzutreten und bis 2028 die finale Investitionsentscheidung (FID) zu treffen. Der produzierte grüne Wasserstoff könnte die Nordic Hydrogen Route von Gasgrid Finland nutzen, während das produzierte eNG verflüssigt und anschließend verschifft werden kann. Beide Produkte seien für den europäischen sowie internationalen Markt bestimmt, um die steigende Nachfrage nach erneuerbaren Gasen zu bedienen. TES entwickelt bereits ein Importterminal für grüne Energie in Wilhelmshaven, Deutschland.

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Toyota stellt Brennstoffzellen-Lkw in den Dienst seiner Logistikpartner: Der vibrationsfreie Elektroantrieb sorge für mehr Fahrkomfort und geringere Geräuschbelastung in den durchfahrenen Gemeinden. © Toyota Motor Europe

(Deutschland) Toyota Motor Europe und die VDL Groep haben gemeinsam die Brennstoffzellentechnologie von Toyota in schwere Lkw integriert. Nach dem Abschluss erster Testfahrten werden den Angaben zufolge nun vier weitere Trucks im täglichen Logistikbetrieb auf den Strecken zwischen Belgien (Diest), Frankreich (Lille), Deutschland (Köln) und den Niederlanden (Rotterdam und Weesp) eingesetzt. Die Fahrzeuge sind im europäischen Netzwerk mit den Logistikpartnern Vos Transport Group, CEVA, Groupe CAT und Yusen unterwegs. Die Lkw böten eine vergleichbare Leistung wie Dieselfahrzeuge. Mit einer Tankfüllung ließen sich bis zu 400 Kilometer unter realen Bedingungen zurücklegen. Nunmehr sollen Erfahrungen gesammelt werden, um sowohl die Fahrzeuge als auch die betrieblichen Abläufe weiter zu optimieren.

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Heliostaten an CSIROs Newcastle Energy Centre reflektieren Sonnenlicht auf einen Turm, der die konzentrierte Solarenergie auf eine darunter gelegene Plattform zur Wasserstoffproduktion bündelt. © CSIRO

(Australien) Die staatliche Forschungseinrichtung Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) hat eigenen Angaben zufolge ein neues Verfahren entwickelt, um grünen Wasserstoff unter Verwendung von konzentrierter Sonnenenergie zu erzeugen. Während herkömmliche Anlagen das Sonnenlicht auf die Spitze eines Turms fokussieren und dort ein Thermoöl erhitzen, lenkt das „Beam-Down“ genannte System Sonnenlicht nach unten auf eine Plattform. Dort treibt die konzentrierte Wärme eine chemische Reaktion an, die Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet. Der Schlüssel zu diesem Prozess liege in Ceroxid (ein Oxid des Seltene-Erden-Metalls Cer), bestehend aus Cer und Sauerstoff (CeO2) und in der Praxis Bestandteil verschiedener Polieranwendungen, etwa in der Glasindustrie. Wenn CeO2 durch Sonnenenergie erhitzt wird, setze dotiertes Ceroxid Sauerstoffatome frei. Bei Kontakt mit Dampf absorbiere es Sauerstoff aus Wasser – zurück bleibt Wasserstoffgas, das aufgefangen und gespeichert werden kann. Das dotierte Ceroxid könne dann immer wieder verwendet werden. Die dotierten Ceroxidpartikel wurden von Forschern der Niigata-Universität in Japan entwickelt. Nach Angaben von Professor Tatsuya Kodama hätten diese „eine hervorragende Leistung“ als Katalysator: „Wir können mehr als dreimal so viel Wasserstoff produzieren wie mit Standardmaterialien in einer ähnlichen Reaktion normalerweise erreicht wird.“ Die Effizienz der Beam-Down-Technologie (von der Sonneneinstrahlung bis zur Wasserstoffausbeute) habe ein Potenzial von über 20 Prozent. Andere derzeit erforschte ähnliche Systeme arbeiteten in der Regel mit etwa 15 Prozent. „Wir sind noch nicht auf industriellem Niveau, aber wir haben eine starke Reaktivität unter relativ moderaten Bedingungen nachgewiesen, und mit weiteren Verfeinerungen könnte es sowohl in Bezug auf die Leistung als auch auf die Kosten mit der Elektrolyse mithalten“, sagt CSIRO-Forschungsleiter Jin-Soo Kim. Die Australische Energieagentur ARENA (Australian Renewable Energy Agency) unterstützt die Forschungen mit Mitteln in nicht genannter Höhe.

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HD Hyundai unterzeichnete HD Europe Research & Development Center in Düsseldorf mit DNV und TUI eine Vereinbarung zur Entwicklung von SOFC-Systemen für Kreuzfahrtschiffe. © HD Hyundai

(Südkorea) HD Hyundai kündigte die Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie für Kreuzfahrtschiffe an. Dazu unterzeichneten die Konzerntöchter HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering, HD Europe Research & Development Center und HD Hydrogen eine Vereinbarung über das Joint Development Project (JDP) mit der norwegischen Klassifikationsgesellschaft DNV und dem Kreuzfahrtunternehmen TUI Cruises. Das Projekt ziele darauf ab, die Anwendung von SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) zu untersuchen, eine hocheffiziente Brennstoffzelle, die mittels Wasserstoff oder Ammoniak Strom erzeugt. Im Vergleich zu motorbasierten Stromgeneratoren verursachten SOFC-Systeme nur sehr geringe Geräusche und Vibrationen, was es besonders für Kreuzfahrtschiffe geeignet mache, die große Mengen an Strom benötigten. HD Hyundai plant, die globale Wettbewerbsfähigkeit durch die Entwicklung der SOFC-Technologie für Kreuzfahrtschiffe zu sichern, mit Schwerpunkt auf dem europäischen Markt, wo die Umweltvorschriften streng und die Nachfragen nach solchen Schiffen hoch seien. Zunächst würden Sicherheitsstandards für die SOFC-Systeme auf Kreuzfahrtschiffe über einen Zeitraum von acht Monaten bis Februar nächsten Jahres festgelegt und SOFC-Systeme unter verschiedenen Betriebsbedingungen analysiert. Darüber hinaus werde HD Hyundai Technologien zur Rückgewinnung und Wiederverwendung von Abwärme entwickeln, die von SOFC-Systemen erzeugt wird, die bei hohen Temperaturen von 600 bis 1.000 Grad Celsius betrieben werden. Das Unternehmen plant auch, Lösungen zur teilweisen Reduzierung der Kohlenstoffemissionen von SOFC-Systemen durch die Nutzung von Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) zu erkunden. DNV werde die Einhaltung der Vorschriften überprüfen. TUI Cruises stelle kreuzfahrtschiffsspezifische Daten bereit.

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Eine Auswahl von PtX-Themen zum Wochenabschluss zusammengefasst

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Ein Konsortium will in Marokko Erneuerbare-Energien-Anlagen im Gigawattmaßstab zur Produktion grünen Wasserstoffs entwickeln. König Mohammed VI. von Marokko und der französische Präsident Emmanuel Macron haben eine Vereinbarung zum Landerwerb unterzeichnet. © Total Energies

(Marokko) Ein europäisches Konsortium will nahe der Atlantikküste in der Region Guelmim-Oued Noun das Projekt „Chbika“ entwickeln. Ziel ist der Bau von Onshore-Solar- und Windkraftanlagen mit einer Leistung von einem Gigawatt. Mit dem Ertrag sollen Elektrolyseure betrieben werden, die mittels entsalztem Meerwasser grünen Wasserstoff erzeugen. Dieser wiederum dient der Herstellung von jährlich 200.000 Tonnen grünem Ammoniak für den europäischen Markt. König Mohammed VI. von Marokko und Frankreichs Präsident Emmanuel Macron haben jetzt einen Vorvertrag zur Reservierung von Landflächen unterzeichnet. Das Konsortium wolle nun mit den Pre-FEED-Studien beginnen. Beteiligt sind TE H2, ein 80/20-Joint-Venture von Total Energies und der Eren Groupe, das sich auf die Entwicklung von Großprojekten mit grünem Wasserstoff spezialisiert hat, sowie die beiden dänischen Unternehmen Copenhagen Infrastructure Partners (CIP) über ihren Energy Transition Fund und A.P. Møller Capital über ihren Emerging Markets Infrastructure Fund. TE H2 und CIP seien für die Entwicklung der Produktion von erneuerbaren Energien (Solar- und Windenergie, grüner Wasserstoff und seine Derivate) verantwortlich, während A.P. Møller Capital den Hafen nebst Infrastruktur entwickeln wolle.

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Hyde Point und Norwegian Hydrogen wollen in Häfen und küstennah Wasserstoffproduktionen aufbauen. © Hyde Point AS

(Norwegen) Hyde Point und Norwegian Hydrogen AS wollen Wasserstoffprojekte mit Leistungen von zehn bis vierzig Megawatt in Häfen sowie in Küstennähe beschleunigen. Zunächst stehe die Skalierung der Wasserstoffproduktion im Vordergrund. Über diese kurzfristigen Projekte hinaus verfolgen beide Unternehmen eine längerfristige Strategie zur Entwicklung einer groß angelegten Offshore-Wasserstoffproduktion, insbesondere in Kombination mit Windparks. Man bündele das technische Know-how, „um Projekte voranzutreiben, die zur Dekarbonisierung eines breiten Spektrums von Industriesegmenten beitragen“, sagt Jens Berge, CEO von Norwegian Hydrogen.

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AM Green Ammonia baut am Hafen von Kakinada an der Ostküste Indiens eine große Produktionsanlage für grünes Ammoniak. © AM Green Ammonia B.V.

(Indien) Das belgische Unternehmen John Cockerill Hydrogen S.A. soll AM Green Ammonia B.V. alkalische Druckelektrolyseure mit einer Leistung von 640 Megawatt liefern, die mittels einer Kombination von Wind- und Sonnenenergie mit Pumpspeicherkraftwerken rund um die Uhr grünen Wasserstoff produzieren. AM Green hatte jüngst, wie berichtet, die endgültige Investitionsentscheidung für sein Projekt zur Produktion von jährlich einer Millionen Tonnen grünem Ammoniak getroffen, wofür Elektrolyseure mit einer Leistung von 1,3 Gigawatt benötigt werden. Die Anlage in Kakinada, Bundesstaat Andhra Pradesh soll in der zweiten Hälfte des Jahres 2026 mit der Produktion beginnen. Bis 2030 will AM Green eine Gesamtkapazität von jährlich fünf Millionen Tonnen aufbauen.

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Ballard Power soll dem Busbauer NFI weitere Brennstoffzellenantriebe für das Modell Xcelsior Charge FC liefern. © NFI

(Kanada) Der Busbauer New Flyer of America Inc., Tochter der NFI Group Inc., hat bei der Ballard Power Systems Inc. den Angaben zufolge weitere Brennstoffzellenmotoren bestellt. Es sei die zweite Bestellung im Rahmen des im Januar 2024 angekündigten langfristigen Liefervertrages und verdoppele die erste Bestellung von 100 Motoren auf 200 Stück. Die Lieferung der Motoren ist für 2025 geplant und wird die Brennstoffzellenbusse des Typs „Xcelsior Charge FC“ antreiben, die in den gesamten USA eingesetzt werden.

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Projektleiter Axel Rafoth am Standort Warnemünde der Hochschule Wismar, Mecklenburg-Vorpommern, mit dem Versuchsaufbau am klassischen Dieselmotor. © Hochschule Wismar / kb

(Deutschland) Forscher der Hochschule Wismar haben In einem konventionell arbeitenden Einzylinder-Dieselmotor mit 12,5 Kilowatt bei laufendem Betrieb den fossile Brennstoffanteil durch mit Hochdruck (bis 200 bar) eingedüsten Wasserstoff ersetzt. Damit sei praktisch erwiesen, dass herkömmliche Dieselmotoren „mit einem separaten, autark wirkenden, abschaltbaren H2 Injektionssystem nachgerüstet und so zumindest teilweise klimafreundlicher betrieben werden“ könnten. Die Versuche fanden im Rahmen des Forschungsprojekts „Nutzung von Offshore-H2 in der küstennahen Seefahrt“ (OH22KuesSe) statt, Teil des „H2Mare“-Leitprojekts der Bundesregierung, in dem die Produktion von Wasserstoff direkt auf See untersucht wird. Das mit rund 450.000 Euro geförderte Projekt läuft noch bis März 2025. Ziel sei, in Einzelfällen offshore produzierten Wasserstoff für Schiffe zu nutzen und die Entwicklung einer Betankungsinfrastruktur zu fördern, sagt Axel Rafoth. Der Projektleiter sieht „das größte Problem für die Nutzung von grünen Energieträgern im letztlich geringen Preis der zeitliche nur noch begrenzt verfügbaren fossilen Brennstoffe, die es aktuell im Schnitt für zwei bis vier Cent pro Kilowattstunde gebe, wohingegen erneuerbare Energien bei vier bis acht Cent lägen. „Wir befinden uns auf sehr gutem Weg, um Wasserstoff als wirkungsgradgünstigen Energieträger an Bord zu bringen.“ Auf lange Sicht werde wegen der besseren Wirkungsgrade allerdings „die Brennstoffzelle das Rennen machen“, so seine Einschätzung.

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Der batterie-elektrische Mercedes-Benz „eActros 600“ Fernverkehrs-Lkw und der Mercedes-Benz „GenH2“-Truck. © Daimler Truck AG

(Deutschland) Das Land Baden-Württemberg fördert das Projekt „Pegasus“ der Daimler Truck AG zur Entwicklung von mit Wasserstoff angetriebenem Schwerlastverkehr mit 50 Millionen Euro. Das Land Rheinland-Pfalz steuert weitere 27 Millionen Euro bei, der Bund nochmals 158 Millionen Euro. Ziel ist es, 100 Brennstoffzellen-Lkw für den Fernverkehr zu entwickeln, zu produzieren und im Kundenbetrieb zu testen. Die Umsetzung des Projekts findet an verschiedenen Standorten in Baden-Württemberg (Werk Stuttgart-Untertürkheim, Mannheim und Gaggenau) sowie im rheinland-pfälzischen Wörth statt. 2023 hatte Daimler Truck mit einem ersten Prototyp eines Wasserstoff-Lkw mit einer Tankfüllung eine Strecke von über 1.000 km zurückgelegt. Diese Distanz seien vergleichbar mit herkömmlichen Diesel-Lkw. In den letzten Monaten wurden Wasserstoff-Lkw erstmals im Realbetrieb getestet. Die Fahrzeuge werden analysiert, um die technische Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Flüssigwasserstoff-Lkw und entsprechender Betankungstechnik zu demonstrieren.

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Die Verkehrsgesellschaft Vorpommern-Rügen will drei Caetano-Brennstoffzellenbusse einflotten. Im August 2023 wurde das Modell bereits getestet. Bis 2025 sollen mit 15 Millionen Euro Bundesförderung aus dem HyPerformer-Wettbewerb insgesamt zwölf Brennstoffzellenbusse angeschafft werden. © VVR

(Deutschland) Die Verkehrsgesellschaft Vorpommern-Rügen (VVR) hat den ersten von drei Brennstoffzellenbussen präsentiert. Die Fahrzeuge des Herstellers Caetanobus SA vom Typ „H2.City Gold“ werden mit emissionsfreiem Wasserstoff betrieben. Die VVR wird die drei 12-Meter-Busse, die über eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (PEM) von Toyota mit einer Leistung von 60 Kilowatt verfügen, unter realen Bedingungen im Linienverkehr testen. Der erste Einsatz erfolge auf der Langstrecke zwischen Tribsees und Sanitz sowie auf kürzeren Routen rund um Grimmen und Stralsund. Damit sollen „das Handling im Betrieb, die Werkstattanforderungen und die langfristigen Betriebskosten“ analysiert werden. Es handelt sich um drei gebrauchte Fahrzeuge, welche die Verkehrsgesellschaft über Caetanobus-Kooperationspartner Hyfuels GmbH erworben hat. Ein Fahrzeug habe sich bereits vor einem Jahr im ersten Probebetrieb in der Region zwischen Greifswald und Sanitz bewährt. Die Niederflurbusse verfügen jeweils über 37 Sitzplätze, 39 Stehplätze, zwei Klappsitze und einen Rollstuhlstellplatz sowie über eine Klimaanlage mit Wärmepumpe. Der „H2.City Gold“ schafft mit einer einzigen Betankung über 400 Kilometer (Verbrauch von sechs bis sieben Kilogramm Wasserstoff auf 100 Kilometer). Betankt werden die Fahrzeuge mit regional produziertem grünem Wasserstoff an der Station der H2APEX GmbH in Rostock-Laage.

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Jon Duffy, CPH2 (links) und Eric Whelan, Hidrigin. © Clean Power Hydrogen plc

(Irland) Der irische Hersteller von Elektrolyseuren Clean Power Hydrogen plc (CPH2) hat mit der Lisheen H2 Energy Park Ltd (Hidrigin) eine Lizenzvereinbarung zur Produktion von Elektrolyseuren des Typs „MFE220“ geschlossen. Diese umfasse den Bau von Elektrolyseuren über einen Zeitraum von 20 Jahren mit einer Leistung von kumuliert zwei Gigawatt. Die Geräte werden ausschließlich von Hidrigin selber genutzt und dürfen nicht an Dritte verkauft werden. CPH2 erhält für die Lizenz eine gestaffelte Zahlung bei Erreichen bestimmter Mengen sowie Einnahmen aus dem Verkauf von Komponenten und eine Technologiegebühr pro hergestellter Einheit. Außerdem liefert CPH2 Geräte mit einer Leistung von einem Megawatt an Hidrigen. „Unser Ziel ist es, Elektrolyseure mit einer Leistung von etwa einem Gigawatt selber zu produzieren und drei Gigawatt in Lizenz“, sagt Jon Duffy, CEO von Clean Power Hydrogen. Hidrigen wolle im Jahr 2025 mit der Herstellung von MFE220-Einheiten beginnen. Diese wiederum werden von dem Ingenieurbüro Jones Engineering in seiner Produktionsstätte in Carlow, Irland, zusammengebaut. Zu einem späteren Zeitpunkt plane Hidrigin den Bau einer Produktionsstätte auf dem Lisheen Bio Energy Campus. Hidrigin will die Geräte weltweit für eigene Solar- und Windparks nutzen und Wasserstoff für kommerzielle Abnehmer produzieren. Erste Verträge seien bereits abgeschlossen worden. Bis 2030 plant Hidrigin Investitionen in erneuerbare Energien und Elektrolyseure in Höhe von 500 Millionen Euro.

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Longi wird künftig in China Methanol für die neue Containerflotte von Maersk herstellen. © A.P. Moller – Maersk

(Dänemark) Der Logistikkonzern A.P. Moller – Maersk hat mit der chinesischen Longi Green Energy Technology Co., Ltd. eine langfristige Vereinbarung über die Abnahme von Bio-Methanol geschlossen. Damit wolle sich Maersk den Treibstoff für seine neuen Containerschiffe mit Dual-Fuel-Antrieb sichern, von denen bereits sieben in Betrieb sind. Die Methanol-Abnahmeverträge von Maersk deckten nun insgesamt mehr als 50 Prozent des Bedarfs der Methanol-Flotte im Jahr 2027. Die Vereinbarung umfasst den Angaben zufolge die Lieferung von Biomethanol, das Longi in einer Anlage in Xu Chang, Zentralchina, aus Reststoffen (Stroh und Obstbaumschnitt) herstellen wird. Die ersten Mengen werden für das Jahr 2026 erwartet, die volle Produktion zum Ende des Jahrzehnts. Das abzunehmende Volumen wurde nicht genannt. Maersk und der Projektentwickler Longi, Hersteller von Elektrolyseuren sowie Photovoltaikkomponenten, kooperieren bereits bei Seefracht- und Logistikdienstleistungen. Die ersten Vereinbarungen zur Lieferung von Methanol hatte die Maersk im März 2022 mit sechs Unternehmen aus mehreren Ländern getroffen.

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Hyundai stellt Konzept für Wasserstoff-SUV vor. © Hyundai Motor Company

(Korea) Die Hyundai Motor Company hat auf einer Hausmesse im Hyundai Motorstudio Goyang unter dem Namen „Initium“ (lat. Anfang) ein Brennstoffzellen-Konzeptfahrzeug (FCEV) präsentiert. Das Design gebe einen „Ausblick auf ein neues Serien-FCEV, das Hyundai Motor in der ersten Hälfte des nächsten Jahres vorstellen“ wolle. Angestrebt würden 650 Kilometer Reichweite mit einer maximalen Motorleistung von 150 Kilowatt. Das Konzept spiegele die 27-jährige Erfahrung des Unternehmens in der Entwicklung von Wasserstofftechnologien wider. Hyundai Motor hat Anfang des Jahres die Roadmap für seine Wasserstoff-Wertschöpfungskette (HTWO Grid) vorgestellt, die Produktion, Speicherung, Transport und Nutzung des Energieträgers umfasst.

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Die Abschlussveranstaltung zu „HyTrA“ fand Ende Oktober in Kapstadt, Südafrika, statt. Das Nachfolgeprojekt „HygO“ startete am gleichen Tag in Windhuk, Namibia, mit einer Auftaktveranstaltung. © Now GmbH / Kai Schoemaker, Alu-Cab

(Südafrika) In Kapstadt wurde das Projekt „Hydrogen Tryout Areal“ (HyTrA) abgeschlossen. Ziel ist es, den Einsatz von Wasserstofftechnologie für die dezentrale Stromversorgung in Südafrika zu etablieren. Im Zentrum steht ein Microgrid zur Erzeugung von grünem Wasserstoff auf einem Gewerbestandort des südafrikanischen Unternehmens AluCab. Das autarke Energieversorgungssystem kombiniert einen Elektrolyseur zur Wasserstofferzeugung mit Brennstoffzellen zur Rückverstromung. Der für die Wasserstofferzeugung benötigte Strom wird direkt vor Ort über eine Photovoltaikanlage generiert. In Kooperation mit dem lokalen Partner AluCab und der Universität Stellenbosch hat das Projektkonsortium, bestehend aus Fraunhofer IWU und Texulting GmbH, das Microgrid seit Juli 2023 ausgiebig getestet. Es bleibt auch nach dem Projektabschluss weiterhin in Betrieb. Das Folgeprojekt „HygO“ baut auf den Projektergebnissen von „HyTrA“ auf und startete zeitgleich zur „HyTrA“-Abschlussveranstaltung Ende Oktober mit einem Auftaktworkshop in Windhuk, Namibia, und wird von den Partnern Fraunhofer IWU, Texulting GmbH, Krenkel Abwassertechnik GmbH und Haver & Boecker oHG durchgeführt. „HygO“ steht für ein Wasserstoff- (Hydrogen) und Sauerstoff (Oxygen)-Biotop. Zentrale Komponente ist das für „HyTrA“ konzipierte Microgrid. Dieses wird durch einen weiteren Kreislauf zur biologisch-mechanischen Wasseraufbereitung erweitert. Dabei wird Sauerstoff, der vor Ort als Nebenprodukt der Elektrolyse entsteht, zur Aufbereitung von Abwasser genutzt. „HyTrA“ wird vom Bundesumweltministerium durch das Programm Exportinitiative Umweltschutz (EXI) gefördert. (Info zu „HyTrA“; Info zu „HygO“)

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(Norwegen) Die Teco 2030 ASA will die Präsenz auf dem US-Markt intensivieren. Dazu startet das Unternehmen eine Finanzierungsrunde für seine US-Tochtergesellschaft Teco 2030 Inc. unter der Leitung des Investmentbanking-Beraters Hamilton Clark Sustainable Capital Inc. Das einzuwerbende Kapital solle für die Einrichtung einer Produktionsanlage für Hochleistungsbrennstoffzellen verwendet werden. Das Unternehmen sei im Dialog mit einem der U.S. Hydrogen Hubs, um Kooperationsmöglichkeiten für eine regionale Wasserstoffinfrastruktur zu erkunden. Darüber hinaus gehe Teco 2030 „Partnerschaften mit mehreren renommierten US-Universitäten“ ein, die den Angaben zufolge „über umfassendes Fachwissen auf dem Gebiet der Wasserstoff- und sauberen Energietechnologien verfügten, um seine Forschungs- und Entwicklungskapazitäten weiter zu stärken“. Details zu dem Vorhaben wurden nicht genannt.

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iStock / © Danil Melekhin

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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

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Bundeskanzler Olaf Scholz (vorn links) besichtigt gemeinsam mit Quest-One-CEO Robin von Plettenberg (vorne, 2. v.l.) und Hamburgs Erstem Bürgermeister Peter Tschentscher (vorne, 3. v.l.) und Uwe Lauber, CEO MAN Energy Solutions (vorne, rechts) die Elektrolyse-Stack-Fertigung in Hamburg. Zur Eröffnungsfeier waren den Angaben zufolge über 800 Gäste aus Politik, Industrie und Wissenschaft geladen. © Quest One GmbH

Die im neuen Werk hergestellten Stacks basieren auf der PEM-Technologie (Proton Exchange Membrane). PEM-Elektrolyseure seien für die Kopplung mit Stromquellen, deren Ertrag wetterabhängig schwankt – wie etwa bei PV- und Windkraftanlagen – besser geeignet als alkalische Elektrolyseure. Die hochautomatisierte Stack-Produktion erfolge auf zwei Fertigungslinien: „Titan“ mit Lineartransportsystem und „Gerd“ mit Schwenkarmrobotern. Namenspaten seien zwei Monde des Planeten Saturn, der selbst zu rund 95 Prozent aus Wasserstoff besteht.

Der 12.000 Quadratmeter große Gigahub entstand nach eineinhalb Jahren Bauzeit auf einem über 26.000 Quadratmeter großen Gelände im Hamburger Gewerbegebiet Victoria Park. Realisiert wurde das Projekt in einem Joint Venture der Garbe Industrial Real Estate GmbH und der Jebens Gruppe. Die Gründächer sind mit einer Photovoltaikanlage ausgestattet. Zunächst seien dort rund 200 Mitarbeiter tätig. Der Standort diene gleichzeitig als Kunden- und Trainingscenter.

Die drei Leitprojekte des Bundesforschungsministeriums „H2Mare“ (offshore), „TransDyDE“ (Transport) und „H2Giga“ (Serienfertigung) sollen die Industrialisierung des Wasserstoffmarktes beschleunigen. H2Giga unterstützt die serienmäßige Fertigung von Elektrolyseuren. © Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF

Die Stack-Fabrik ist ein Ergebnis des Forschungsprojekts „PEP.IN“ als Teil des Wasserstoff-Leitprojekts „H2Giga“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). H2Giga umfasst die Hochskalierung und Serienfertigung von Komponenten zur Wasserstoffproduktion. Ziel ist die Entwicklung von neuartigen Verfahren zur wettbewerbsfähigen und serienmäßigen Herstellung von PEM-Stacks und -Elektrolyseuren in Deutschland. Das BMBF fördert PEP.IN mit insgesamt 27 Millionen Euro, davon bis zu 13,6 Millionen Euro für Quest One.

Zum PEP.IN-Konsortium gehören die VW-Tochter MAN Energy Solutions SE, die VW/MAN-Tochter Quest One GmbH (vormals H-Tec Systems GmbH), die Audi AG, VAF GmbH, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, das Fraunhofer UMSICHT, das Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH sowie die Forschungszentrum Jülich GmbH.

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Im neu eröffneten Gigahub von Quest One in Hamburg werden Elektrolyse-Stacks zur Produktion von grünem Wasserstoff gefertigt. © Quest One GmbH

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Eine Auswahl von PtX-Themen zum Wochenabschluss zusammengefasst

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Norwegian Hydrogen plant in Ålesund den Bau einer 270-MW-Produktionsanlage für grünen Wasserstoff. © Norwegian Hydrogen AS

Der australische Energie- und Bergbaumulti Fortescue erwirbt einen Anteil von 12,5 Prozent an Norwegian Hydrogen AS und wird damit zu dessen drittgrößtem Aktionär. Die Investition beläuft sich den Angaben zufolge auf fast 100 Millionen Kronen (8,5 Millionen Euro). Norwegian Hydrogen baut derzeit Produktionsanlagen für grünen Wasserstoff in Hellesylt, am Eingang zum Geirangerfjord in Sunnmøre, sowie in Hjørring in Dänemark. Außerdem hat das Unternehmen Pläne, in Ålesund eine der größten Fabriken der nordischen Region für die Produktion von grünem Wasserstoff zu errichten. Im März dieses Jahres gründete Norwegian Hydrogen die Tochtergesellschaft Vireon, die von Enova beim Bau von Wasserstofftankstellen für schwere Nutzfahrzeuge in Dombås, Stavanger und Vestby in Norwegen unterstützt wird. Fortescue entwickelt ein globales Portfolio von Projekten für grünen Wasserstoff und grünes Ammoniak, wobei zwei potenzielle Projekte in Norwegen bereits in der Pipeline sind. Das Holmaneset-Projekt in Bremanger ist eine 300-Megawatt-Anlage für grünen Wasserstoff und grünes Ammoniak, zudem gibt es Pläne für eine weitere 300-Megawatt-Anlage in der Gemeinde Hemnes. Fortescue ist das zweite globale Unternehmen, das Eigentümer von Norwegian Hydrogen wird. Im August letzten Jahres kam der japanische Konzern Mitsui hinzu.

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SWK Mobil Krefeld hat zehn Wasserstoffbusse des Typs „Urbino 12“ bei Solaris bestellt. © Solaris Bus & Coach sp. z o.o

Die Verkehrsbetriebe SWK Mobil Krefeld wollen vom polnischen Busbauer Solaris Bus & Coach zehn Wasserstoffbusse des Typs „Urbino 12“ kaufen. Die ersten drei Fahrzeuge werden bis Ende 2024 ausgeliefert, die restlichen sieben bis Mai 2025, so das Unternehmen. Die Busse werden mit einem zentralen Elektromotor mit einer Leistung von 160 Kilowatt ausgestattet und verfügen zudem über Batterien als zusätzliche elektrische Speicher. Solaris verfügt eigenen Angaben zufolge über ein Portfolio von 450 bestellten Wasserstoffbussen. 140 Exemplare wurden bereits ausgeliefert, die in mehreren europäischen Städten im ÖPNV eingesetzt werden. In Deutschland fahren Urbino bereits in Köln, Wuppertal, Hofolding, Weimar, Frankfurt, Groß-Zimmern und im Großraum München. Weitere Aufträge werden aus Aschaffenburg, Güstrow, Groß-Gerau, Hamburg und Duisburg erwartet.

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Das Gaswerk Senoko von City Energy versorgt in Singapur 880.000 Kunden mit Stadtgas, das bereits mit Wasserstoff gemischt ist. Der Stadtstaat will weiteren Wasserstoff aus Malaysia importieren. © City Energy

Der singapurische Versorger City Energy und der malaysische Anbieter von Energielösungen Gentari Sdn. Bhd. wollen gemeinsam eine Machbarkeitsstudie zum Bau einer Pipeline von Malaysia nach Singapur für den Import von Wasserstoff in den Stadtstadt erstellen. Die Studie wird über einen Zeitraum von zwölf Monaten durchgeführt. Nach Abschluss legen die Unternehmen das weitere Vorgehen für einen FEED-Vertrag (Front End Engineering Design) fest. Wasserstoff ist der größte Bestandteil des Stadtgases, das im Senoko-Gaswerk von City Energy im Norden Singapurs produziert wird. Seit 1991 importiert Singapur Erdgas aus Malaysia über die 2.623 Kilometer lange Peninsular Gas Utilisation Pipeline, die von Gentaris Schwestergesellschaft Petronas Gas Bhd. betrieben wird. Singapur will bis 2050 emissionsfrei werden und hatte im Oktober 2022 eine nationale Wasserstoffstrategie vorgestellt.

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Ein erstes Hyzon-Müllsammelfahrzeug wird im australischen New South Wales getestet. © Hyzon Motor Inc.

Die US-amerikanische Hyzon Motor Inc. hat an das australischen Recyclingunternehmen Remondis ein Brennstoffzellen-Müllfahrzeug übergeben. Der Lkw wurde gemeinsam mit dem australischen Hersteller von Abfallsammelgeräten Superior Pak entwickelt. Er ist für eine Reichweite von 200 Kilometern und 1.500 Mülltransporten pro Arbeitstag konzipiert. Das Fahrzeug wird jetzt in New South Wales in den Gemeinden Wollongong und Shellharbour auf die Probe gestellt. Damit werde die Müllabfuhr geräuschärmer und der Dieselverbrauch reduziert. Bei Erfüllung aller Erwartungen  soll das Fahrzeug übernommen werden. Remondis will seine Lkw-Flotte sukzessive dekarbonisieren. In den USA will Hyzon die in Australien entwickelte und ISO-zertifizierte Plattform für FCEV-Abfallsammelfahrzeug ab dem ersten Halbjahr 2024 auch in den USA bei Kunden testen lassen.

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Badr AlBadr, stellvertretender Investitionsminister von Saudi-Arabien (links), und Jaehoon Chang, Präsident und CEO der Hyundai Motor Company. © Hyundai Motor Company

Die Hyundai Motor Company beteiligt sich an einem Konsortium, das in Saudi-Arabien die Nutzung von Wasserstofffahrzeugen voranbringen will. Dazu gehört die Zusammenarbeit bei der Entwicklung einer Wasserstoff-Wertschöpfungskette, der Aufbau von Demonstrationsprojekten für Wasserstoff-Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge und die gemeinsame Forschung auf dem Gebiet der wasserstoffbasierten Mobilität. Zu den Partner gehören das Korea Automotive Technology Institute (KATECH), Air Products Qudra (APQ) und die Saudi Public Transport Company (SAPTCO). Dabei soll Hyundai Brennstoffzellenfahrzeuge an SAPTCO liefern. KATECH ist für Forschungsprojekte zuständig und APQ wird die Wasserstoffversorgung in Saudi-Arabien sicherstellen. Das Königreich will mit einer im Jahr 2021 angekündigten „Saudi Green Initiative“ bis 2060 den Emissionsausstoß auf „Netto-Null“ reduzieren.

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Während der Olympischen und Paralympischen Spiele 2024 sind in Paris zehn Busse mit Brennstoffzellen von Toyota unterwegs. © Toyota

Toyota wird die Besucher der Olympischen Spiele 2024 in Paris in umgerüsteten Brennstoffzellenbussen befördern. Nach den Wettbewerben werden die wasserstoffbetriebenen Fahrzeuge an den Transportdienstleister B.E. Green zur weiteren Nutzung übergeben. Es handelt sich um zehn gebrauchte Iveco-Reisebusse, die von dem französischen Unternehmen GCK, einer Gruppe von acht Technologieunternehmen, mit Brennstoffzellenmodulen ausgestattet werden. Dabei werden der Dieselmotor und das Getriebe im vorderen Teil des Busses durch einen 370-Kilowatt-Elektromotor, Batterien und das Toyota Brennstoffzellenmodul TFCM2-B ersetzt. Die Module würden den Angaben zufolge bereits in Lkw, Bussen, Zügen, Generatoren und verschiedenen maritimen Anwendungen genutzt.

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Rendering von Samkips neuem mit Wasserstoff betriebenen Containerschiff. © Naval Dynamics

Die Schweizer ABB Ltd. liefert die Energieverteilungssysteme für zwei neu gebaute Containerschiffe des niederländischen Logistikunternehmens Samskip Group. Die 135 Meter langen Schiffe werden von der indischen Cochin Shipyard Ltd gebaut und mit Wasserstoff betrieben. Dieselmotoren dienen lediglich als Backup. Die Auslieferung ist für das dritte und vierte Quartal 2025 geplant. Die Frachter werden auf der rund 700 Seemeilen langen Strecke zwischen dem Oslo-Fjord und Rotterdam verkehren. Neben der Integration von 3,2 Megawatt leistenden Brennstoffzellen umfasst der Auftrag unter anderem auch die Installation des „Onboard DC Grid“-Stromverteilungssystems. Das Projekt wird von dem norwegischen Staatsunternehmen Enova mitfinanziert, die finanziellen Konditionen wurden nicht genannt. Samskip will bis 2040 eine Netto-Nullbilanz erreichen. Jedes Schiff vermeide durch den Betrieb mit Brennstoffzellen und die Nutzung umweltfreundlicher Landstromversorgung in den angelaufenen Häfen rund 25.000 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr, so das Unternehmen.

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Universal Hydrogen Co., US-Anbieter von Wasserstoffdienstleistungen, und JBT Aero Tech Corp., Anbieter von Flughafenequipment (Ground support equipment, GSE), wollen gemeinsam ein mit Wasserstoff betriebenes mobiles Batterieladegerät für elektrische Bodengeräte entwickeln. Die „H2AmpCart“ genannte Anlage lasse sich „nahtlos in den bestehenden Flughafenbetrieb integrieren, um einen sofortigen und kosteneffizienten Übergang zu echten Nullemissionen zu ermöglichen“, erklärten die Unternehmen. Die Entwicklung und Präsentation der ersten Demonstrationseinheit mit der „FCmove-HD+“-Brennstoffzelle von Ballard Power soll bis Ende 2023 vorgestellt werden, die Produktion im Jahr 2024 beginnen und die Inbetriebnahme bis Ende 2024 erfolgen. Das System von Universal Hydrogen sei ursprünglich für Wasserstoffflugzeuge konzipiert worden, lasse sich aber auch direkt für Bodenabfertigungsgeräte einsetzen. Die Oshkosh Corp. hatte im August den Geschäftsbereich „Aero Tech“ von der JBT Corp. erworben.

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John Cockerill Hydrogen will in Baytown bei Houston eine Gigawatt-Fabrik zur Produktion von Elektrolyseuren errichten. © John Cockerill Hydrogen

Der in Belgien ansässige Hersteller von Elektrolyseuren John Cockerill Hydrogen verkündete seinen Eintritt in den US-Markt. Das Unternehmen hat eigenen Angaben zufolge eine Produktionsfläche in Baytown (Houston, Texas), für eine neue Gigafactory erworben. Die Anlage soll 200 neue Arbeitsplätze schaffen und pro Jahr ein Gigawatt an Elektrolyseuren produzieren. Bestehende Gebäude werden nachgerüstet, die Produktion beginnt im dritten Quartal 2024. Der Standort sei wegen der Nähe zu Verkehrswegen wie Eisenbahnstrecke, Highway und Hafen gewählt worden, sowie wegen der potenziellen Anwender wie Raffinerie und Petrochemie. Außerdem gebe es Exportterminals, Gasspeicher und Wasserstoffpipelines. Neben der Anlage in Baytown verfügt John Cockerill Hydrogen bereits über eine lokale Niederlassung in Houston. Die Region wurde jüngst als eines von sieben regionalen Wasserstoffzentren in den USA benannt, die von der Regierung mit Geldern in Millionenhöhe gefördert werden.

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Screenshot aus dem Spiel „Offshore – das H2Mare Game“. © H2Mare/Sapera Studios

In Form eines Online-Spiel will das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES die Erzeugung von grünem Wasserstoff auf See erlebbar machen. „Offshore – das H2Mare Game“ wurde im Rahmen des Leitprojekts „H2Mare“ entwickelt. Damit können Spieler auf Basis aktueller Zahlen und Forschungsdaten einen Offshore-Windpark errichten, grünen Wasserstoff produzieren und die im Projekt erforschten Technologien erproben. Ziel ist es, innerhalb eines begrenzten Zeitraums möglichst viele Punkte zu sammeln. Umgesetzt wurde das Spiel in Zusammenarbeit mit Sapera Studios aus Berlin. Es kann kostenfrei und ohne Anmeldung oder vorherige Installation unter www.h2mare.info gespielt werden. Es ist kompatibel mit den gängigen Browsern für Desktop-PCs sowie Smartphones und Tablets. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung stellte dafür rund 70.000 Euro Fördermittel zur Verfügung.

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Termine

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iStock / © Danil Melekhin

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Auch die sektorenübergreifende Integration von Elektrolyse etwa durch Nutzung von Nebenprodukten sowie Rückverstromungstechnologien für Inselnetze und netzstützende Anwendungen wird ein Teil der wissenschaftlichen Arbeit in Bremerhaven sein.

Die vorbereitenden Maßnahmen sollen noch zum Jahresende soweit abgeschlossen werden, dass im Januar die Anlieferung der großen Komponenten beginnen kann. Die ersten Container für die Trafos und die Leitwarte werden bereits Anfang Dezember aufgestellt. Im Frühling sollen die meisten der Hauptkomponenten (Elektrolyseure, Brennstoffzelle, Blockheizkraftwerk, Speicher, Kompressoren) angeliefert und sukzessive installiert werden, sagt Kevin Schalk, Gruppenleiter Hydrogen Lab Bremerhaven beim Fraunhofer IWES.

Die Übergabe des Testfeldes ist für den Spätsommer 2023 geplant. Die neue Forschungseinrichtung wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie des Landes Bremen mit insgesamt 16 Millionen Euro gefördert.

Parallel zu den Baumaßnahmen beginnen am Fraunhofer IWES den Angaben zufolge schon die Vorbereitungen für Anschlussprojekte wie „H2Mare“ oder „SeaEly“.

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Schmeißen zum Baubeginn des HLB für ein Foto gern mal mit Dreck und nennen das Vergnügen „Spatenstich“ (v.l.n.r.): Sylvia Schattauer (Fraunhofer IWES), Senatorin für Wissenschaft und Häfen Claudia Schilling, Oberbürgermeister Bremerhavens Melf Grantz und Jan Wenske (Fraunhofer IWES). © Fraunhofer IWES / Hauke Müller

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Leitprojekt H2Giga: Serienmäßige Herstellung großskaliger Elektrolyseure

Um Deutschlands Bedarf an grünem Wasserstoff zu decken, sind große Kapazitäten an effizienten, robusten und kostengünstigen Elektrolyseuren notwendig. Zwar seien bereits leistungsfähige Geräte am Markt – allerdings erfolge ihre Herstellung noch immer größtenteils in Handarbeit, heißt es in der Projektbeschreibung. Das sei zeitaufwändig und kostenintensiv. H2Giga untersucht Technologien für die serielle Produktion von Elektrolyseuren: für die PEM-Elektrolyse (Proton Exchange Membrane), die alkalische Elektrolyse (AEL) und die Hochtemperatur-Elektrolyse (HTEL). Zudem solle die edelmetallfreie und hocheffiziente Elektrolyse mit anionenleitender Membran (AEM) weiterentwickelt werden. In dem Projekt werden von 2021 bis 2025 insgesamt 115 Partner mit 449,2 Millionen Euro gefördert, weitere Projekte sind noch in der Antragsphase. Zur Verfügung stehen 500 Millionen Euro.

Leitprojekt H2Mare: Offshore-Wasserstofferzeugung

Windräder produzieren auf See mehr und regelmäßiger Strom als an Land. H2Mare erforscht, wie ohne Netzanschluss und mithilfe von Offshore-Anlagen grüner Wasserstoff auf hoher See erzeugt werden kann. Die direkte Kopplung von Windrad und Elektrolyseur zur Wasserstoffproduktion spart Kosten und entlastet das lokale Stromnetz. Neben der Offshore-Wasserstoff-Erzeugung will H2Mare zudem die Offshore-Herstellung der Power- to-X-Produkte Methan, Methanol, Ammoniak sowie synthetische Kraftstoffe (eFuels) erforschen, außerdem die Elektrolyse mittels Meerwasser. Der Bund fördert die 32 daran beteiligten Partner im Zeitraum von 2021 bis 2025 in vier Verbünden mit 45 Vorhaben mit 104,5 Millionen Euro.

Leitprojekt TransHyDE: Lösungen für den Wasserstofftransport

TransHyDE testet Möglichkeiten des Transports von Wasserstoff. Bisher sei allerdings noch unklar, welche Lösung am besten wo und in welchem Umfang eingesetzt werden sollte, so der Forschungsbericht. Infrage kämen beispielsweise der Transport in Hochdruckbehältern, der Flüssigtransport, der Transport in bestehenden und neuen Gasleitungen sowie der Transport von in Ammoniak oder dem Trägermedium LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers) gebundenen Wasserstoffs.

Um die Integration dieser Technologien in das Energiesystem zu beschleunigen, stößt dieses Leitprojekt einen eigenen Prozess zur Erstellung einer Roadmap an. TransHyDE betrachtet „neben Standards und Normen sowie Sicherheitsmerkmalen, Materialien, Werkstoffen und Sensorik von Transporttechnologien zusätzlich den Rahmen für eine künftige Wasserstoffinfrastruktur“. Zuwendungsempfänger sind 84 Partner in zehn Verbünden mit 105 Vorhaben. Die Fördermittel für den Zeitraum von 2021 bis 2025 betragen 134,8 Millionen Euro.

Reallabore für Projekte

Während die Leitprojekte daran arbeiten, grundsätzliche Erkenntnisse über Technologien zu gewinnen, erproben die „Reallabore der Energiewende“ demgegenüber gezielt konkrete lokale und regionale Projekte im realen Umfeld und im industriellen Maßstab. Sie beschleunigten Innovationen, „indem sie die Lücke zwischen Forschung und energiewirtschaftlicher Praxis schließen“, heißt es in der Bilanz: gleichsam „die Generalprobe vor der Markteinführung“. Mittlerweile haben insgesamt zehn Reallabore ihre Arbeit aufgenommen, sechs davon starteten 2021, fünf davon wiederum im Bereich „Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien“.

H2-Wyhlen: Infrastruktur für grünen Wasserstoff

H2-Wyhlen wird für fünf Jahre im baden-württembergischen Grenzach-Wyhlen die Infrastruktur für grünen Wasserstoff ausbauen und erproben. Das Forschungskonsortium erweitert eine bestehende „Power-to-Hydrogen-Anlage“ der EnBW-Tochter Energiedienst um fünf Megawatt elektrischer Leistung und testet diese unter realen Bedingungen. Das Reallabor startete am 1. Januar 2021. Beteiligt sind das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW), die Dialogik gGmbH und die Messer Industriegase GmbH.

Norddeutsches Reallabor: CO2-Ausstoß senken

Die 17 Projektpartner wollen wirtschaftliche Impulse in Norddeutschland auslösen. Ziel des Verbundvorhabens ist es, zu erproben, wie CO2-Emissionen in der Region bis 2035 um 75 Prozent gesenkt werden können. Mit den im Projektzeitraum geplanten Arbeiten sollen 350.000 bis 500.000 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart und Produktions- und Lebensbereiche mit hohem Energieverbrauch dekarbonisiert werden.

Einen Beitrag hierzu leisten unter anderem acht Elektrolyseure mit einer Wasserstofferzeugungskapazität von 42 Megawatt. Sie sollen dazu dienen, fossile Energieträger in industriellen Prozessen durch Wasserstoff und seine Derivate zu ersetzen. Im Mobilitätssektor werden laut Projektseite mehrere Wasserstofftankstellen und über 200 Fahrzeuge in unterschiedlichen Nutzungsszenarien erprobt werden. Der großskalige Ansatz verleiht dem Projekt einen überregionalen Modellcharakter für wasserstoffbasierte Sektorkopplung in Deutschland und Europa. (Fördermittelansatz: 52,3 Millionen Euro, Projektlaufzeit: 2021 bis 2026).

Bad Lauchstädt: Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff

Das Reallabor „Energieparks Bad Lauchstädt“ will in Sachsen-Anhalt in drei Projektschritten die Erzeugung, Speicherung, den Transport und wirtschaftlichen Einsatz von grünem Wasserstoff untersuchen, um Mitteldeutschland zu einer „Wasserstoff-Modellregion“ zu entwickeln, wie es heißt. Dabei soll die gesamte Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff abgebildet werden. Der Strom aus einem neu zu errichtenden Windpark wird in einer Großelektrolyseanlage mit einer Leistung von rund 30 Megawatt genutzt. Eine umzuwidmende 20 Kilometer lange Gasleitung versorgt die chemische Industrie im nahe gelegenen Leuna. Zudem starten die Vorarbeiten für die ab 2026 vorgesehene Speicherung des Gases in einer eigens dafür ausgestatteten, knapp 180 Meter hohen Salzkaverne. Die Förderung beträgt rund 34 Millionen Euro, die Gesamtinvestitionen belaufen sich den Angaben zufolge auf rund 140 Millionen Euro.

H2Stahl: Effizienz steigern

In 13 Hochöfen produziert Deutschland jährlich rund 27 Millionen Tonnen Roheisen, mit denen rund 70 Prozent des deutschen Stahls erzeugt werden. Pro Tonne stoßen sie dabei durchschnittlich 1.530 Kilogramm CO2 aus. Das entspricht fast den Emissionen, die beim Betrieb eines Pkw über ein Jahr anfallen, so die Projektseite.

Moderne Hochöfen seien jedoch bereits so effizient, „dass die CO2-Emissionen beim klassischen Betrieb mit kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln technisch nicht mehr nennenswert gesenkt werden können“. Das Klimagas entsteht prozessbedingt, wenn sich der Sauerstoff aus dem Erz mit dem Kohlenstoff aus der Kohle verbindet, um das reine Eisen zu gewinnen. Als Schlüssel gilt grüner Wasserstoff. In Duisburg wird dieses Potenzial im Hochofen 9 von Thyssenkrupp Steel nun schrittweise in die industrielle Praxis überführt. Im Reallabor H2Stahl erproben die Projektpartner, wie der Umstieg auf nachhaltige Technologien in der Stahlherstellung gelingen kann. Eine eigens gebaute Pipeline liefert den benötigten Wasserstoff. Das Konsortium analysiert, wie sich Wasserstoff als Reduktionsmittel im laufenden Betrieb verhält und wie sich der Prozess dadurch weiter optimieren lässt. „Grünen Wasserstoff einzusetzen, könnte laut Modellrechnungen die CO2-Emissionen am Hochofen um etwa 20 Prozent senken.“

Westküste 100: Erzeugung, Transport, Speicherung

Im Reallabor „Westküste 100“ in Schleswig-Holstein wird im industriellen Maßstab die Erzeugung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien, dessen Transport im Gasnetz sowie Speicherung in Kavernen erforscht und entwickelt. Beteiligt sind zehn Unternehmen, überdies die Entwicklungsagentur Region Heide und die Fachhochschule Westküste.

In der ersten Phase errichtet ein neu gegründetes Joint Venture „H2 Westküste GmbH“ einen 30-Megawatt-Elektrolyseur. Dieser werde mittels Strom aus Offshore-Windenergie grünen Wasserstoff produzieren und dabei Erkenntnisse zu Betrieb, Wartung, Steuerung und Netzdienlichkeit der Anlage liefern.

Der Energieträger wird in den bestehenden Prozess der Raffinerie Heide eingebunden und soll grauen Wasserstoff ersetzen. Außerdem würde ein Teil davon über eine neu zu errichtende Pipeline zu den Stadtwerken Heide zur Einspeisung in das Erdgasnetz transportiert. In einem weiteren Schritt werde eine Wasserstofftankstelle beliefert. Die Ergebnisse des Projekts dienen als Grundlage für den Bau einer 700-Megawatt-Elektrolyse-Anlage. Die Investitionskosten betragen insgesamt 89 Millionen Euro, das bewilligte Fördervolumen zum Projektstart beläuft sich auf 30 Millionen Euro.

Technologieoffensive Wasserstoff

Überdies haben das BMBF und das BMWK im vergangenen Jahr Forschungsinitiativen aufgelegt, um die Chancen für den Klimaschutz, zukunftsfähige Arbeitsplätze und neue Wertschöpfungspotenziale – etwa die Exportindustrie – zu heben. Die Basis des nationalen und internationalen Markthochlaufs wird durch eine Reihe von Einzelprojekten gelegt. Dazu wurde im Jahr 2021 die „Technologieoffensive Wasserstoff“ initiiert.

Das erste in diesem Rahmen aufgelegte Forschungsprojekt nennt sich „OptiLBO“. Untersucht wird die energieeffiziente und CO2-neutrale Stahlherstellung. Denn sowohl die Produktion mittels Erz (Primärroute) als auch die Gewinnung aus Schrott (Sekundärroute) verursachen prozessbedingt große Mengen CO2.

Bei der Sekundärroute beispielsweise wird die Energie für den Schmelzprozess von Schrott per Elektrolichtbogenofen in Form von Strom bereitgestellt, unterstützt durch gasbefeuerte Brenner. Ein neues innovatives Brennersystem soll den bisherigen Erdgasverbrauch um bis zu 25 Prozent reduzieren. Jährlich bedeutet das laut Forschungsbericht rund fünf Gigawattstunden eingesparte Energie sowie 900 Tonnen weniger CO2-Ausstoß. Zudem soll das Brennersystem auch erneuerbaren Wasserstoff nutzen können. Das Gas- und Wärme-Institut Essen e. V. sowie drei Verbundpartner erhalten für die Projektlaufzeit 2021 bis 2025 insgesamt 2,6 Millionen Euro.

Forschungsnetzwerke Energie

Neun „Forschungsnetzwerke Energie“ decken die Themen Bioenergie, Bauen, Energiesystemanalyse, erneuerbare Energien, flexible Energieumwandlung, Industrie und Gewerbe, Stromnetze, Start-Ups sowie Wasserstoff ab. Das Forschungsnetzwerk Wasserstoff ist eine Maßnahme der Nationalen Wasserstoffstrategie. 2021 haben die mehr als 1.500 Mitglieder Expertenempfehlungen zum Forschungsbedarf für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft erarbeitet und im September 2021 an das BMWK übergeben.

H2-Kompass für die Wertschöpfungskette

Die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung sieht eine Roadmap vor, die einen langfristigen Rahmen für die deutsche Forschungs- und Innovationspolitik entlang der gesamten Wasserstoff-wertschöpfungskette vorgeben soll. Das gemeinsam durch das BMWK und das BMBF geförderte Projekt „H2-Kompass“ erstellt und bewertet Anwendungsszenarien für Wasserstoff. Ziel ist es, eine Basis für die Entwicklung der Wasserstoff-Roadmap zu legen. Das Projekt läuft noch bis 2023 und wird mit 4,3 Millionen Euro gefördert.

Europäische Vernetzung in der Energieforschung

Deutschland beteiligt sich an umfangreichen europäischen Aktivitäten zu Forschung, Innovation und Vernetzung im Energiebereich. Das „Clean Hydrogen Joint Undertaking“ (JU) hat im November 2021 die Nachfolge des „Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking“ (FCH JU) angetreten. Dies soll die Verbesserung sauberer Wasserstofftechnologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette beschleunigen. Bis zu einer Milliarde Euro werden hierfür in den kommenden sieben Jahren im Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe bereitgestellt, „ergänzt durch eine weitere Milliarde Euro von privater Seite“.

Außerdem wurde im Kontext der Neuausrichtung des Europäischen Forschungsraums eine Initiative zu grünem Wasserstoff ins Leben gerufen: „ERA Pilot on Green Hydrogen“ entwickelt eine europäische Forschungs- und Innovationsagenda für die Wettbewerbsfähigkeit von grünem Wasserstoff.

IPCEI: Länderübergreifende Großprojekte

Auf europäischer Ebene wird der Markthochlauf durch „Important Projects of Common European Interest“ (IPCEI) für Wasserstofftechnologien vorangetrieben. Die „Wichtigen Vorhaben von gemeinsamem europäischem Interesse“ sollen in Europa grenzüberschreitend Energieprojekte voranbringen. Eingebettet in die Nationale Wasserstoffstrategie wurde das „IPCEI Wasserstoff“ im Dezember 2020 während der deutschen EU-Ratspräsidentschaft durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gemeinsam mit 22 EU-Mitgliedstaaten und Norwegen gestartet.

Im Mai 2021 wurden 62 deutsche Großvorhaben ausgewählt, darunter Pläne für Erzeugungsanlagen mit über zwei Gigawatt Elektrolyseleistung für die Produktion von grünem Wasserstoff, innovative Vorhaben der Stahl- und Chemieindustrie sowie Projekte im Bereich Infrastruktur und Mobilität.

Mit über acht Milliarden Euro Förderung aus Bundes- und Landesmitteln ist das IPCEI Wasserstoff das bislang größte europäische Projekt dieser Art, das allein in Deutschland Investitionen in Höhe von 33 Milliarden Euro entlang der gesamten Wasserstoffwertschöpfungskette auslösen soll.

Masterprogramm für Afrika

Auf internationaler Ebene wurde das Masterprogramm „GSP Green H2“ ins Leben gerufen. Insbesondere Subsahara-Afrika habe „großes Potenzial, mittels Sonnen- und Windenergie grünen Wasserstoff zu erzeugen“, so der Bericht – und zwar mehr als für den lokalen Bedarf benötigt wird.

Für die Erzeugung, Nutzung und den Export von grünem Wasserstoff würden nicht allein neue Technologien gebraucht, sondern auch ausreichend Fachwissen. Das „International Master Program in Energy and Green Hydrogen“ soll daher in vorerst zwei Durchläufen insgesamt 120 Studenten aus allen 15 Ländern der Wirtschaftsgemeinschaft der westafrikanischen Staaten (ECOWAS) für das Zukunftsthema „Grüner Wasserstoff“ qualifizieren.

Der zweijährige Studiengang wird an vier westafrikanischen Universitäten angeboten. Ein Semester sowie die Abschlussarbeit werden die Studenten in Deutschland absolvieren. Die Einrichtung WASCAL (West African Science Service Centre on Climate Change and Adapted Land Use) und zwei weitere Verbundpartner erhalten für das bis 2025 laufende Vorhaben 16,2 Millionen Euro.

Internationale Partnerschaft für Wasserstoff und Brennstoffzellen

Die Internationale Partnerschaft für Wasserstoff und Brennstoffzellen in der Wirtschaft (IPHE) ist ein Zusammenschluss von 21 Staaten sowie der Europäischen Kommission. Sie begleitet und unterstützt die Kommerzialisierung von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien. Hierzu bündelt IPHE die internationalen Aktivitäten verschiedener Sektoren und Ressorts und stimmt diese ab. Die Bundesregierung engagiert sich seit der Gründung in dem globalen Forum.

Internationale Kooperationen mit Kanada

In der internationalen Wasserstoffkooperation ist Kanada insbesondere als potenzieller Lieferant von grünem Wasserstoff ein Partner für Deutschland. Im Jahr 2021 wurden mit dem kanadischen National Research Council (NRC) gemeinsame Projekte von Wissenschaft und Wirtschaft gestartet. Außerdem werden in Zusammenarbeit mit dem Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) seit Oktober 2021 zehn gemeinsame Vorhaben zur Vernetzung gefördert.

Internationales Zukunftslabor grüner Wasserstoff

Das vom BMBF geförderte Internationale Zukunftslabor „REDEFINE Hydrogen Economy (H2E)“ hat im Dezember 2021 an der Technischen Universität München seine Forschungsarbeit aufgenommen. Es widmet sich der umweltfreundlichen Produktion von grünem Wasserstoff durch neuartige Technologien wie der Hochtemperatur-Elektrolyse, der innovativen Vergasung von Biomasse und der Synthese von Basischemikalien und Energieträgern. In dem Zukunftslabor arbeiten Wissenschaftler aus 13 Ländern (Australien, Brasilien, Deutschland, Italien, Kanada, Litauen, Niederlande, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, USA und Vereinigtes Königreich).

Der „Bundesbericht Energieforschung 2022“ wurde im Juni veröffentlicht. Er ist kostenfrei als PDF (100 Seiten) erhältlich.

Grafiken
Die Wasserstoff-Leitprojekte befassen sich mit der Erzeugung und dem Transport von grünem Wasserstoff an Land und auf See. © Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF

Foto Energiepark Bad Lauchstädt
Reallabor zur intelligenten Erzeugung, Speicherung, Transport, Vermarktung und Nutzung von grünem Wasserstoff. © Torsten Proß/Jeibmann Photographik

Foto H2 Steel
Das Reallabor H2Stahl erprobt, wie der Umstieg auf nachhaltige Technologien in der Stahlherstellung gelingen kann. Das Foto zeigt die Hochöfen 8 und 9 von Projektpartner Thyssenkrupp in Duisburg. © Thyssenkrupp

Der Beitrag Energieforschung: Bund investierte 2021 mehr als 1,3 Milliarden Euro – verstärkt auch für Wasserstoff erschien zuerst auf Power-to-X.

BAM untersucht Korrosion von Bauten und Anlagen

Die BAM hat ihre Expertise im Bereich Wasserstoff zu einem Kompetenzzentrum „H2Safety@BAM“ gebündelt und will sich an den Teilprojekten „PtX-Wind“ und „TransferWind“ beteiligen. Im Zentrum stehen dabei Untersuchungen zu Korrosion und des Korrosionsschutzes sowie zu Außenkorrosion von Bau- und Anlagenteilen.

Die Ergebnisse sollen den Angaben zufolge in Regelwerke und Normung einfließen und für eine kontinuierliche Betriebssicherheit der Offshore-Bauwerke sorgen. „Ziel ist es, eine Lebensdauer der Anlagenteile und Komponenten von mindestens 25 Jahren sicherzustellen“, so die BAM.

TU Berlin erforscht Katalysatoren

Die Suche nach einem neuen Anlagentyp zur Offshore-Elektrolyse und des Transports des grünen Wasserstoffs an Land ist nur eine der Aufgaben im Rahmen von H2Mare. Ebenso wäre die Weiterverarbeitung des Wasserstoffs bereits auf dem Meer in Industriechemikalien möglich, etwa Methan, Methanol und Ammoniak mit Hilfe von Kohlendioxid aus der Luft oder dem Seewasser. „Die Frage nach der erforderlichen chemischen Reinheit des Meerwassers und der möglichen Auflösungs- und Korrosionsvorgänge im Elektrolyseur aufgrund des Ionen- und Salzgehaltes von mehr oder eben weniger gereinigtem Meerwasser steht im Zentrum unserer Forschungsarbeiten“, erklärt Peter Strasser, Leiter des Fachgebiets Elektrochemie an der Technischen Universität Berlin. Eine direkte Nutzung von Meerwasser sei „grundsätzlich wünschenswert“, stelle allerdings „die Katalysatoren und Membranen der Elektrolyseure möglicherweise vor bisher unerforschte Herausforderungen“.

Im Jahr 2018 hatte Strassers Arbeitsgruppe eine alkalische Meerwasserelektrolysezelle vorgestellt, die auf nanostrukturierten Nickel-Eisen-Hydroxid-Schichten für die Anode und Platin-Nanopartikeln für die Kathode beruht und 100 Stunden im Betrieb getestet werden konnte. Gemeinsam mit den Forschungseinrichtungen des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) und des Helmholtz-Zentrums Hereon in Geesthacht will die TU Berlin nun die Elektrodenmaterialien weiterentwickeln und einen Prüfstand für den Offshore-Betrieb auf hoher See am Fachgebiet Elektrochemie installieren.

Ziel ist der Aufbau einer ganzen „Stackzelle“ für die Meerwasserelektrolyse und der Betrieb bei einem Kilowatt elektrischer Leistung unter realistischen Bedingungen, heißt es in einer Mitteilung. Für diese Forschungen wurden dem Fachgebiet seitens des Bundesforschungsministeriums jetzt 2,48 Millionen Euro zur Verfügung gestellt.

H2Mare besteht aus vier Verbundprojekten mit insgesamt 35 Partnern. Koordinatoren sind Siemens Energy und Institute der Fraunhofer Gesellschaft. Die Gesamtfördersumme beträgt über 100 Millionen Euro.

Die Wasserstoff-Leitprojekte des Bundes

In den insgesamt drei Wasserstoff-Leitprojekten arbeiten über 240 Organisationen und Unternehmen aus Wissenschaft und Industrie zusammen. Insgesamt wird die Förderung mehr als 740 Millionen Euro betragen. Über einen Zeitraum von vier Jahren sollen sie vorhandenen Hürden, die den Einstieg Deutschlands in eine Wasserstoff-Wirtschaft erschweren, aus dem Weg räumen.

Dabei geht es um die serienmäßige Herstellung großskaliger Elektrolyseure (H2Giga), die Erzeugung von Wasserstoff und Folgeprodukten auf hoher See (H2Mare) sowie Technologien für den Transport von Wasserstoff (TransHyDE). Auch beim schon etwas länger laufenden Projekt H2Giga ist das Fachgebiet von Peter Strasser beteiligt, hier mit einer Fördersumme von rund drei Millionen Euro.

Deep Link
https://www.bam.de/Content/DE/Pressemitteilungen/2021/Energie/2021-01-10-h2mare-gruene-wasserstofftechnologien.html
https://www.tu.berlin/ueber-die-tu-berlin/profil/pressemitteilungen-nachrichten/2021/oktober/projekt-h2mare/

Grafik oben
Schematische Darstellung der Erzeugung von grünem Wasserstoff auf See im Projekt H2Mare © Projektträger Jülich / BMBF

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Systemansicht des TU Berlin Membran-Wasserelektrolyseurs zur direkten Erzeugung von Wasserstoff aus Meerwasser © TU Berlin

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Als wichtige Maßnahmen werden der Start der „Important Projects of Common European Interest“ (IPCEI) im Bereich Wasserstoff genannt. Hierfür wurden 62 Großprojekte ausgewählt und seitens Bund und Länder insgesamt acht Milliarden Euro Fördermittel bereitgestellt, davon zwei Milliarden Euro für die Dekarbonisierung der Stahlindustrie.

Auch wurde die Produktion von grünem Wasserstoff von der EEG-Umlage befreit, was die Kosten für dessen Herstellung senke. Mit der Novellierung des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) im Sommer 2021 seien erste regulierungsrechtliche Grundlagen für eine reine Wasserstoffnetzinfrastruktur geschaffen worden, heißt es in dem 30-seitigen Papier.

Im Bereich der Energieforschung wurde die Forschungsoffensive „Wasserstofftechnologien 2030“ ins Leben gerufen. Es seien bereits mehrere Projekte gestartet, um den Weg von der Forschung und Entwicklung in die Praxis zu unterstützen, so der Bericht, darunter die Leitprojekte H2Giga, H2Mare und TransHyDE sowie im Rahmen der Reallabore der Energiewende. Zudem sei mit dem Projekt H2-Kompass der Grundstein für die Erarbeitung der Wasserstoff-Roadmap für den Forschungsbereich gesetzt worden.

Import aus Arabien, Südamerika und Afrika

Unter internationalen Aspekten, bilanziert die Bundesregierung, seien mehrere Fördermaßnahmen und Initiativen auf den Weg gebracht worden, um den Import von grünem Wasserstoff aus dem außereuropäischen Ausland zu fördern, etwa in Saudi-Arabien und Chile. „Deutschland bleibt Energieimportland. Daher müssen wir rasch mit unseren ausländischen Partnern die Lieferketten für grünen Wasserstoff bilden“, erklärte die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Anja Karliczek.

Zugleich gelte es in Deutschland Elektrolysekapazitäten aufzubauen und industrielle Schlüsselprozesse auf grünen Wasserstoff umzustellen. Mit Initiativen zum Aufbau von globalen Wasserstofflieferketten wie dem Wasserstoffatlas für Afrika sowie Machbarkeitsstudien in Australien werde die Forschung zum Impulsgeber für den Export von Wasserstofflösungen, so die Ministerin.

VDMA fordert verstärkten Ausbau der erneuerbaren Energien

„Die Bilanz nach etwas mehr als einem Jahr NWS ist positiv“, kommentiert Peter Müller-Baum, Geschäftsführer der VDMA Arbeitsgemeinschaft Power-to-X for Applications. Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. fordert, nach der nunmehr erfolgten „Stimulierung der Angebotsseite“ auch die Nachfrage „endlich stärker in den Blick nehmen und regulatorische Anpassungen vornehmen, sowohl im Industrie- als auch Verkehrssektor“. Zudem solle die Verantwortlichkeiten über die unterschiedlichen Ressorts hinweg stringenter geregelt werden. „Dann ließe sich manches Kompetenzgerangel vermeiden“, sagt Müller-Baum.

Überdies fordert der Lobbyverband, „ den Ausbau der Erneuerbaren zügig und entschlossen voranzutreiben“. Eine „echte Wasserstoffwirtschaft aus lokaler Produktion“ könne ohne erneuerbare Energien nicht funktionieren. Überdies sei eine Infrastruktur für den Wasserstofftransport zu schaffen. Müller-Baum: „Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft muss eine zentrale Aufgabe der künftigen Bundesregierung sein.“ Die Politik müsse jetzt den Umbau von Wirtschaft und Gesellschaft entschlossen angehen, „verbunden mit konsequenter Nutzung der Power-to-X-Technologien“.

Deep Link
https://www.bmbf.de/bmbf/shareddocs/pressemitteilungen/de/2021/09/220921-Nationalen-Wasserstoffstrategie.html
https://www.pressebox.de/inaktiv/vdma-verband-deutscher-maschinen-und-anlagenbau-ev/Wasserstoff-wird-zur-echten-Saeule-der-Energiewende/boxid/1077417

Bericht der Bundesregierung zur Umsetzung der Nationalen Wasserstoffstrategie
https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/bericht-der-bundesregierung-zur-umsetzung-der-nationalen-wasserstoffstrategie.pdf?__blob=publicationFile&v=16

Foto
Vorstellung der Nationalen Wasserstoffstrategie im Juni 2020 (von links: Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier und Bundesforschungsministerin Anja Karliczek). © BMBF/Hans-Joachim Rickel

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