Studie: Bremische Häfen sind für Wasserstoffwirtschaft gut geeignet

(Bremen) – Dem Wasserstofftransport per Schiff und damit den Seehäfen komme „eine besondere Rolle“ zu. Anders als der Transport mittels Pipelines sei dieser Weg hoch flexibel und wirtschaftlich – insbesondere bei großen Distanzen ab etwa 2.500 Kilometern. Dies ist eines der Ergebnisse einer Studie zur künftigen Rolle der bremischen Häfen für die Wasserstoffwirtschaft.

Während Pipelines zeit- und kostenaufwändig in der Konstruktion und unflexibel im Betrieb seien, heißt es darin, könnten Schiffstransporte an wechselnde Rahmenbedingungen angepasst werden und häufig sogar bereits bestehende Infrastrukturen für den Import von Energieträgern nutzen. Daher sei davon auszugehen, dass die bremischen Häfen neben den anderen deutschen Seehäfen „eine wichtige Rolle beim Import von Wasserstoff und wasserstoffbasierten Energieträgern“ spielten.

Die Autoren der Studie „Untersuchung zur Entwicklung und dem Aufbau einer hafenbezogenen Wasserstoffwirtschaft“ haben vor allem zwei Kernaspekte beleuchtet: einerseits die Positionierung der bremischen Häfen für den Umschlag von Wasserstoff und PtX-Energieträgern in Bezug auf Import und Export, andererseits Standortpotenziale für die Ansiedlung von Umschlagsterminals für erneuerbare Energieträger.

Die Projektgruppe, bestehend aus dem Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik (ISL), dem TTZ Bremerhaven sowie Bremenports, mahnt: Generell sei der Aufbau beziehungsweise die Umrüstung entsprechender Infrastrukturen für Umschlag, Lagerung und Transport von Wasserstoff und wasserstoffbasierter Energieträgern nur dann sinnvoll, wenn eine Aussicht auf deren langfristige Nutzung bestehe – etwa durch konkrete Interessensbekundungen seitens Exporteure und Abnehmer. Überdies müssten bürokratische Hürden abgebaut und Genehmigungsverfahren verkürzt werden.

„Sofort umsetzbar“: Wasserstoff per Container

Ein Konzept zum Import von Wasserstoff, das praktisch sofort umgesetzt werden könne, basiere auf speziellen Containern für den Transport von komprimiertem Wasserstoff. „Mit den Containerterminals und deren Hinterlandanbindungen ist die komplette Infrastruktur vom Hersteller bis zum Verbraucher bereits verfügbar.

Somit könnte ein sofortiger Einstieg in Wasserstoffanwendungen beginnen, um Kleinverbraucher wie Wasserstofftankstellen, Blockheizkraftwerke und Pilotprojekte in Forschung und Wissenschaft“ zu versorgen, so die Analyse. Transportcontainer könnten bereits jetzt in kleinen Mengen als Gefahrgutcontainer umgeschlagen werden.

Flüssigwasserstoff aus Schottland

Eine weitere Option sei, Flüssigwasserstoff mit Schiffen mittlerer Größe über die bremischen Häfen nach Deutschland zu importieren. So gebe es bereits Kontakte zur schottischen Initiative „LH2 Europe“, welche für das Jahr 2027 die Fertigstellung eines Tankschiffs mit einer Speicherkapazität von 37.500 Kubikmetern angekündigt habe.

Für den Import müssten allerdings neue Entladeinfrastrukturen erstellt werden. Als Standorte böten sich den Autoren zufolge die Überseehäfen in Bremerhaven, der Bremerhavener Fischereihafen und der Industriehafen in Bremen an. Die Umschlagsmöglichkeiten für Flüssigwasserstoff müssten bis zur Verfügbarkeit der Schiffe im Jahr 2027/28 bereitstehen, um diese Option nutzen zu können.

Transportmittel für komprimierten Wasserstoff

Ähnliches gelte für den Import von komprimiertem Wasserstoff. Aktuell würden „Gespräche mit potenziellen Partnern geführt“, die planten, ab etwa 2026/27 Wasserstoff mittels Druckgas-Transportschiffen nach Deutschland zu liefern.

Derartige Schiffe seien „derzeit in Planung und könnten, da es sich um konventionelle Technologien handelt, mittelfristig zur Verfügung stehen“, so die Einschätzung. „Daher sollten ebenfalls Umschlagsmöglichkeiten für komprimierten Wasserstoff geschaffen werden.“

LOHC als eine weitere Option

Auch flüssige organische Wasserstoffträger (liquid organic hydrogen carriers, LOHC) könnten als Speichermedien verwendet werden, seien leicht zu handhaben und zu transportieren. Sie nähmen Wasserstoff durch chemische Reaktionen auf und gäben diesen später wieder frei.

Durch den Einsatz etwa von Methylcyclohexan (C7H14) könnte Wasserstoff mit konventionellen Tankschiffen und einem Energieinhalt von jährlich rund zwei Terawattstunden über die bremischen Häfen importiert werden. Es bestünden keine besonderen Anforderungen an die Entladeeinrichtungen; vielmehr könne konventionelle Entladetechnologie für herkömmliche fossile Brennstoffe eingesetzt werden, heißt es in dem Papier.

Allerdings gebe es auch Nachteile: hoher Energiebedarf für das Freisetzen des Wasserstoffs aus dem LOHC sowie „erhöhte Anforderungen an die Tankinfrastruktur, da getrennte Tanks für die wasserstoffreiche und die wasserstoffarme Variante des LOHC vorgehalten“ werden müssten.

Kavernen und Pipelines unerlässlich

Bei einer Anlandung von auf minus 254 Grad Celsius gekühltem Flüssigwasserstoff sei eine dauerhafte Lagerung in dieser Form nicht sinnvoll, da dies zu viel Energie benötige. Stattdessen sollte der tiefkalte Wasserstoff regasifiziert werden, um ihn in den unterirdischen Kavernen der Region zwischenzulagern. Dort wäre auch der richtige Umgang für komprimiert oder mit Hilfe von LOHC angelieferten Wasserstoff, raten die Wissenschaftler.

Für den Transport von den Häfen zu den Kavernen und weiter ins Hinterland wird eine bremische Anbindungsleitung in Richtung der Bremer Hydrogen-Backbone-Pipeline empfohlen. An dieses Netz sollten auch der Flughafen Bremen und das Stahlwerk sowie mögliche Wasserstoff-Importterminals angebunden werden.

Überkapazitäten ließen sich in die Leitungen einspeisen. Durch den Anschluss der Kavernen werde eine Zwischenspeicherung erheblicher Mengen an Wasserstoff ermöglicht, sodass Schwankungen in der Nachfrage ausgeglichen und Sicherheitsreserven im Falle von Versorgungsengpässen gebildet werden könnten. Auch der Weitertransport von Flüssigwasserstoff und komprimiertem Wasserstoff von den bremischen Häfen aus weiter ins Hinterland mit Binnenschiffen wäre ein Option.

Erzeugung vor Ort für die regionale Versorgungssicherheit

Neben den genannten Importmöglichkeiten sollte auch eine verbrauchernahe Erzeugung von Wasserstoff und PtX-Energieträgern im Land Bremen unterstützt werden. Hierdurch könne eine zusätzliche Wertschöpfung in der Region generiert sowie „in einem gewissen Rahmen eine Unabhängigkeit von Importströmen“ erreicht werden.

Für die Häfen und Terminals spielten insbesondere die geplanten Elektrolyseure in Bremerhaven und am Stahlwerk für die Wasserstoffherstellung, grünes Methanol als Schiffstreibstoff und andere E-Fuels eine Rolle. Essenziell sei die Anbindung an regenerative Stromquellen in der Region. Weitere Potenziale sollten über einen Abzweig der geplanten Stromanbindung der Offshore-Windparks in der Nordsee über die Kabeltrasse Unterweser nach Bremerhaven erschlossen werden.

Energiepartnerschaften Bremens mit Drittländern

Um Importe von wasserstoffbasierten Energieträgern langfristig zu sichern, seien Energiepartnerschaften zwischen Deutschland und Exportländern zwingend erforderlich. Die von bremischer Seite bestehenden Kontakte nach Andalusien, Island, Norwegen, Portugal, Schottland, Kanada und Tasmanien sollten ausgebaut und durch weitere Länder ergänzt werden.

„Die Umstellung der deutschen Wirtschaft auf wasserstoffbasierte Energieträger ist eine gigantische Aufgabe, die alle Beteiligten gemeinsam stemmen müssen“, sagt Projektleiter Nils Meyer-Larsen vom ISL. „Die bremischen Häfen als einer der größten deutschen Hafenstandorte können und müssen ihren Teil dazu beitragen, die großen Mengen an Wasserstoff und PtX-Kraftstoffen, die Deutschland neben der inländischen Produktion wird importieren müssen, ins Land zu bringen und so die Energieversorgung langfristig zu sichern.“

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Die bremischen Häfen lassen sich gut in eine Transportkette für Wasserstoffimporte einbinden, sagen die Autoren einer neuen Studie. © Bremenports / Scheer

Die Studie „Untersuchung zur Entwicklung und dem Aufbau einer hafenbezogenen Wasserstoffwirtschaft“ gibt es jetzt kostenfrei als PDF (197 Seiten) zum Download.