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Wasserstoff aus Australien für die Energiewende in Deutschland

von Hubert Hunscheidt

Wasserstoff ist ein Schlüsselelement für die globale Energiewende. Das Element mit dem Symbol „H“ ist das häufigste chemische Element im uns bekannten Universum. Auf der Erde ist ein Großteil des Wasserstoffs in unseren Meeren, Ozeanen, Seen und Flüssen gebunden. Denn dort geht Wasserstoff eine Verbindung mit Sauerstoff ein – und wird so zu H2O, also Wasser.

Was ist Grüner Wasserstoff?

Um Wasserstoff als Energieträger nutzen zu können, benötigen wir ihn als Gas. Dafür muss die Verbindung mit Wasser „rückgängig“ gemacht werden. Mithilfe von Strom kann der Wasserstoff vom Sauerstoff getrennt werden – Fachleute sprechen dabei vom „Abspalten“. Das Verfahren, mit dem das gelingt, nennt sich Elektrolyse oder auch „Power-to-Gas“. Wenn der dabei eingesetzte Strom „grün“ ist – also aus erneuerbaren Energiequellen stammt –, dann ist auch das Ergebnis „grün“. Mit der Energie aus Sonne oder Wind kann also klimaneutral Grüner Wasserstoff (FAQ Wasserstoff) produziert werden.

Hier kommt Australien als deutscher Wasserstoffpartner in der Nationalen Wasserstoffstrategie ins Spiel: Denn Deutschland hat zwar das technologische Know-how, aber nicht ausreichend Sonne und Wind, um den Bedarf an Grünem Wasserstoff alleine zu decken. Erneuerbarer Strom, der für Grünen Wasserstoff gebraucht wird, ist also auf absehbare Zeit ein knappes und teures Gut in Deutschland. Australien hat dagegen viel bessere Bedingungen: Neben etwa der doppelten Sonneneinstrahlung und sehr guten Windverhältnissen können auch riesige Landflächen genutzt werden, um erneuerbaren Strom zu gewinnen.

HySupply-Studie: Wasserstoff-Produktion, -Speicherung und -Transport – was ist machbar?

Australien und Deutschland wollen daher eine Wasserstoffpartnerschaft aufbauen und die Potenziale beider Länder nutzen. In der gemeinsamen Machbarkeitsstudie „HySupply“ untersuchen Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft seit November 2020, wie der Grüne Wasserstoff von „A“ nach „D“ kommen soll. Dabei beziehen sie alle Schritte von der Produktion und Speicherung bis hin zum Transport und zur Verteilung und Nutzung in verschiedenen Anwendungsbereichen mit ein. Zudem betrachten sie auch volks- und betriebswirtschaftliche sowie naturwissenschaftlich-technische Aspekte ebenso wie regulatorische, rechtliche und logistische Rahmenbedingungen.

Koordiniert wird die Studie auf deutscher Seite von der acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften gemeinsam mit dem Bundesverband der Deutschen Industrie e.V. (BDI) und auf australischer Seite von der University of New South Wales. Das Bundesforschungsministerium fördert die Studie mit 1,7 Millionen Euro.

HyGATE: Grünen Wasserstoff importieren, Klimaschutztechnologien exportieren

Im Februar 2022 haben das BMBF und die Australian Renewable Energy Agency (ARENA) zudem die Fördermaßnahme HyGATE auf den Weg gebracht, ein gemeinsames Instrument zur Förderung von Projekten zur Entwicklung und Demonstration von innovativen grünen Wasserstofftechnologien. Mit der Förderung (BMBF und ARENA jeweils 50 Millionen Euro /AUS-Dollar) werden zwei grundlegende Zielstellungen der Nationalen Wasserstoffstrategie verfolgt: Erstens der Import von nachhaltigen Energieträgern und zweitens der Export von Klimaschutztechnologien „made in Germany“.

Wie kann der Grüne Wasserstoff nach Deutschland transportiert werden?

Je nach Distanz und Menge des transportierten Wasserstoffs sind unterschiedliche Transportmethoden sinnvoll. Für große Mengen über kurze Distanzen sind Wasserstoff-Leitungen die beste Option. Für mittlere und längere Distanzen wie nach Afrika oder Australien bieten sich andere Methoden an, die derzeit in den Wasserstoff-Leitprojekten des BMBF erforscht werden, z. B. im Projekt TransHyDE.

Hochdruck-Speicher für Wasserstoff

Im TransHyDE-Projekt Mukran entwickeln Forschende einen innovativen Hochdruck-Kugelspeicher für Wasserstoff. Dieser soll im Laufe des Projekts auf hoher See zum Einsatz kommen. Ziel ist die Integration in die Offshore-Anlage von H2Mare, um den dort produzierten Grünen Wasserstoff zwischenzeitlich zu speichern. Zudem soll der Kugelspeicher auch im Einsatz als Transportbehälter getestet werden. So will Mukran testweise Wasserstoff per Schiff nach Hamburg transportieren.

Ammoniak als Transportmittel für Wasserstoff

Im TransHyDE-Projekt Campfire testet Forschende das Potential von Ammoniak als Wasserstoff-Transportmöglichkeit. Ziel des TransHyDE-Projekts ist die Bindung von Wasserstoff in Ammoniak für den Transport und die anschließende Wieder-Auslösung. Campfire testet zudem Demonstratoren für die zentrale und dezentrale Nutzung von Ammoniak sowie Logistikstrukturen für den Ammoniak-Import und die -Verteilung.

Wasserstofftransport mit organischen Trägerflüssigkeiten (LOHC)

Im TransHyDE-Projekt Helgoland testen Forschende eine Wasserstoff-Logistikkette über Land und über See. Via Pipeline gelangt Grüner Wasserstoff von der Offshore-Anlage des Leitprojekts H2Mare auf die Insel Helgoland. Für den weiteren Transport wird der Wasserstoff an organische Trägerflüssigkeiten - sogenannte LOHCs, gebunden. Dadurch lässt sich Wasserstoff transportieren wie Öl oder Kraftstoff und kann mit bereits bestehender Infrastruktur verschifft werden. Dazu baut das TransHyDE-Projekt Helgoland im Hamburger Hafen eine Dehydrieranlage, die den Wasserstoff wieder vom LOHC löst.

Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung / Foto: Jürgen Ackermann / pixelio.de

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