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Enerige & Management > Aus Der Aktuellen Printausgabe - Nah am Windwasserstoff gebaut
Quelle: Shutterstock, Alexander Limbach
AUS DER AKTUELLEN PRINTAUSGABE:
Nah am Windwasserstoff gebaut
Hamburg will zu einem zentralen Umschlagsplatz für grünen Wasserstoff werden. Der soll vor allem der Industrie bei der Dekarbonisierung helfen. Letztlich auch mit Offshore-Windstrom.
 
Am Ende hat sich der Kampf gegen die Kohle gelohnt. Für Hamburgs Energie- und Umweltsenator Jens Kerstan stand seit seinem Amtsantritt 2015 fest, dass das ungeliebte Kohlekraftwerk in Moorburg, das erst wenige Jahre zuvor ans Netz gegangen war, möglichst schnell abzuschalten sei. 2021 war es schließlich soweit. Nachdem Eigentümer Vattenfall über Jahre erfolglos versucht hatte, eine wirtschaftliche Lösung über die Einbindung des Kraftwerks in das Fernwärmenetz zu erwirken, entschieden sich die Schweden schließlich für die Stilllegung.

Für den Standort an der Süderelbe ist das allerdings nicht das Ende. „Die Zukunft von Moorburg heißt Wasserstoff“, sagt der Grünen-Senator, „dort kann künftig ein Elektrolyseur grünen Wasserstoff für Hamburgs Industrie erzeugen.“

Für die Planung zuständig bleibt Vattenfall. Das Unternehmen will zusammen mit Shell, Mitsubishi und Hamburgs kommunalem Wärmeversorger auf dem Kraftwerksgelände einen „Green Energy Hub“ realisieren. „Moorburg ist der ideale Standort“, sagt dazu Oliver Weinmann, Geschäftsführer der Vattenfall Europe Innovation, „weil über die 380-Kilovolt-Leitung Strom aus der Nordsee nach Hamburg transportiert werden kann.“

In Frage kommt zum Beispiel Strom der Windparks „Sandbank“ und „Dan Tysk“, die Vattenfall betreibt. In den nächsten Jahren fallen sie aus der Förderung. Auch Onshore-Anlagen in Schleswig-Holstein sind laut Weinmann eine Option. „Dafür muss aber zunächst die Entscheidung auf politischer Ebene fallen, welcher Strom sich für die grüne Wasserstoffproduktion qualifizieren darf“, so der Vattenfall-Manager gegenüber E&M. Dabei geht es um die in Berlin und Brüssel erörterte Frage, ob für den grünen Wasserstoff zusätzliche Stromkapazitäten geschaffen werden müssen.
 
Hinter den Stahldrahtsträngen im Arcelor-Mittal-Stahlwerk am Hamburger Hafen steht eine Windanlage. Der Stahlerzeuger will selbst Wasserstoff produzieren − perspektivisch auch mit Offshore-Windstrom
Quelle: Oliver Ristau

Dekarbonisierung von Hamburgs Industrie

Das muss geklärt sein, damit Vattenfall 2023 die Investitionsentscheidung für den Elektrolyseur in Moorburg auch treffen kann. Geplant ist eine Kapazität von 100 MW. Die Power-to-Gas-Anlage soll bis 2025 in Betrieb gehen.

Ein erster Schritt: Denn Hamburg hat nichts weniger vor, als die heimische Industrie mit grünem Wasserstoff zu dekarbonisieren. Dafür treibt der kommunale Pipelinebetreiber Gasnetz Hamburg das ehrgeizige Vorhaben „HH-WIN“ voran. Das sieht vor, bis 2030 im Hamburger Hafen 60 Kilometer neue Leitungen für den Wasserstofftransport zu verlegen.

Die potenziellen Verbraucher sind Industrieunternehmen, die für rund ein Drittel des gesamten Hamburger Erdgasverbrauchs stehen. Der Wasserstoff aus Windstrom hat so ein enormes Potenzial für den Klimaschutz in der Stadt. Durch die Ablösung der Erdgasenergiemenge von jährlich rund 6,4 TWh mit grünem Wasserstoff sänke Hamburgs gesamter CO2-Ausstoß rechnerisch um 1,2 Mio. Tonnen, rechnet Gasnetz Hamburg vor.

In der nächsten Ausbaustufe sollen dann sukzessive die bestehenden Gasleitungen für den Wasserstofftransport aufgepeppt werden. Für Gasnetz-Geschäftsführer Christian Heine ist das kein großes Problem. „Das Hamburger Erdgasnetz ist sehr wasserstoffaffin“, sagt er mit Verweis auf das Stadtgas, das Hamburg früher einsetzte. Das bestand zu 50 % aus Wasserstoff. Probleme gebe es nur bei manchen Stählen, die nicht wasserstoffresistent seien. „Die betreffenden Stahlrohre bauen wir aktuell zurück“, so Heine. Außerdem würden sämtliche Dichtungen geprüft.

100 Tonnen Wasserstoff pro Stunde

Die ersten 20 Kilometer von HH-Win sollen bis 2026 fertig sein. Dafür erhält das Projekt Unterstützung durch die EU, und zwar als IPCEI-Vorhaben. Darunter ist ein Projekt zu verstehen, das für die EU vordringlich ist. Bis 2026 sollen auch zwei Drittel der geplanten Gesamtinvestitionen von 90 Mio. Euro fließen.

Das neue Pipelinenetz ist für eine Transportkapazität von rund 3,3 GW Wasserstoff ausgelegt. Das erlaubt es dann, ungefähr 100 Tonnen pro Stunde zu transportieren. Dafür reicht der geplante Moorburg-Elektrolyseur nicht, selbst wenn die dortigen Kapazitäten weiter steigen sollten.

Deshalb setzt Hamburg auf zwei weitere Beschaffungswege. Bei einem spielt Moorburg dennoch eine wichtige Rolle. Um seinerzeit direkt Importkohle aus Übersee empfangen zu können, war der Elbstandort als Tiefseehafen gebaut worden. Entsprechend könnte er künftig als Importterminal für Wasserstoff dienen, der per Schiff über Nordsee und Elbe kommt.

Jan Rispens, Geschäftsführer des Erneuerbare-Energien-Clusters Hamburg (EEHH), benennt die dritte Option: Beschaffung über das überregionale Pipelinenetz, das bisher Erdgas transportiert. Das wird in Teilen Nordeuropas aktuell von der niederländischen Gasunie fit für den Wasserstofftransport gemacht. So ist das Unternehmen aus Groningen von der niederländischen Regierung beauftragt worden, bis 2027 für 1,5 Mrd. Euro ein heimisches Wasserstoffnetz aufzubauen. Gasunie will dafür zu 85 % auf die bestehende Erdgasinfrastruktur zurückgreifen und diese modernisieren. Nur 15 % müssten neu gebaut werden, so die Groninger.

Nordseewindstrom für Hamburgs Wasserstoff

Im Rahmen des IPCEI-Projekts "HyPerLink" beschäftigt sich Gasunie zudem damit, Nord- und Westdeutschland künftig über bestehende und modernisierte Leitungen mit grünem Wasserstoff zu versorgen. „Dabei könnten frei werdende Pipelines künftig Wasserstoff auch nach Hamburg liefern“, sagt Rispens. Der gebürtige Niederländer sieht damit eine große Chance, vermehrt Windenergie für die Versorgung Hamburgs mit Wasserstoff nutzbar zu machen.

Aktuell verfolgt Gasunie zusammen mit dem dänischen Ferngasnetzbetreiber Energinet die Idee, grünen Wasserstoff aus dänischen Offshore-Parks nach Hamburg zu liefern. Denn die Dänen benötigen selbst längst nicht so viel Wasserstoff, wie sie herstellen könnten. Das macht die Skandinavier potenziell zum Exportland für grünen Wasserstoff. In einer Vorabstudie wurde dazu die 400 Kilometer lange Verbindung zwischen dem dänischen Nordseehafen Esbjerg und Hamburg untersucht.

„Unsere gemeinsame Analyse zeigt, dass zehn bis 25 Prozent des zukünftigen deutschen Wasserstoffbedarfs über dieses geplante Netzwerk zwischen Dänemark und Deutschland importiert werden können“, sagt Jens Schumann, Geschäftsführer von Gasunie Deutschland. Ein weiterer Vorteil: Die erste Stufe des Netzes komme ohne neue Verdichteranlagen aus. Das, so Schumann, erhöhe die Wirtschaftlichkeit. Schon 2025 könnte Hamburg an das Netz angeschlossen werden.

Und noch ein weiteres Vorhaben der Niederländer könnte künftig für die Hansestadt interessant werden: Gasunie plant mit einem Konsortium im Projekt "NortH2", Wasserstoff direkt am Standort eines niederländischen Offshore-Windparks zu produzieren. Auf dem Schiff könnte dieser auch in Hamburg anlanden.

​Künftig grüner Stahl

Zum Beispiel beim Stahlriesen Arcelor Mittal. Das Unternehmen will künftig im Hamburger Hafen den Eisenschwamm, ein Zwischenprodukt der Stahlherstellung, aus Eisenerz mithilfe von Wasserstoff herstellen. Das Endprodukt sind Stahldrähte. Der grüne Anteil am Wasserstoff soll dabei stufenweise steigen. Das Erz kommt bereits mit dem Schiff. Vielleicht auch eines Tages das klimaneutral erzeugte Gas. „Grüner Wasserstoff ist eine zentrale Option, um künftig grünen Stahl zu erzeugen“, sagt Arcelor Mittals Hamburg-Chef Uwe Braun. Am Anfang wollen die Stahlkocher den Wasserstoff selbst per Elektrolyse herstellen. 50 MW in einem ersten Schritt. Dafür wäre die Leistung von 22 Offshore-Windkraftanlagen mit jeweils 5 MW nötig, rechnet Braun vor.

Um das gesamte Werk auf grünen Wasserstoff umzustellen, stiege der Bedarf auf mehr als 1.000 MW. Ob es so weit kommt, wird die Zukunft zeigen. Fest steht aber eines: Ohne die Windenergie wird die Wasserstoffzukunft der Elbmetropole wohl nur ein laues Lüftchen bleiben.
 

Oliver Ristau
© 2022 Energie & Management GmbH
Mittwoch, 29.09.2021, 09:05 Uhr

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