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Wasserstoff – Langzeitspeicher für erneuerbare Energien

Strom aus erneuerbaren Energien gibt es im EWE-Netzgebiet viel. Manchmal sogar mehr als Menschen und Unternehmen in der Region verbrauchen können. Um diese Fülle voll auszuschöpfen und reibungslos ins Energiesystem zu integrieren, bietet die Wasserstoff-Technologie verheißungsvolle Ansätze.

Denn das Zuviel an Strom kann zur klimaschonenden Produktion von Wasserstoff genutzt werden. Der Wasserstoff wiederum kann gespeichert, über das vorhandene Erdgasnetz transportiert und – ganz nach Bedarf – zu vielfältigen Einsatzzwecken wieder genutzt werden. Ganz ohne dass schädliche Klimagase entstehen.

Die EWE-Regionen bieten das richtige Umfeld zur Etablierung dieser neuen Technik, denn hier kommt alles zusammen, was nötig ist: Das Know-how, die Infrastruktur, die Kraft der erneuerbaren Energien und die Partner, die eine erfolgreiche, klimaschonende Wasserstoffwirtschaft aufbauen wollen.

Das erste Element im Periodensystem: Wasserstoff

Um zu verstehen, warum Wasserstoff ein so wertvoller Baustein für die Energiewende sein kann, hilft ein Blick bis runter auf die Moleküle. „H“ ist das chemische Zeichen für Wasserstoff, abgeleitet vom lateinischen hydrogenium. Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und Bestandteil fast aller organischen Verbindungen.

Zwei Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom zusammen bilden die Grundlage allen Lebens auf der Erde: Wasser oder chemisch ausgedrückt H2O. Im Verfahren der Elektrolyse kann aus Wasser unter Einsatz von elektrischer Energie Wasserstoff und Sauerstoff hergestellt werden.

Wasserstoff ist brennbar und lässt sich ähnlich wie fossiles Erdgas als Energieträger verwenden. Anders als bei fossilen Energieträgern entsteht bei dem Verbrennungsprozess aber lediglich Wasserdampf statt umweltschädlicher Abfallprodukte wie Schwefeloxide, Kohlenmonoxid oder das besonders klimaschädliche Kohlendioxid.

Von Wind und Sonne zum grünen Wasserstoff

Es gibt verschiedene Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff. Um klimaschonenden, sogenannten „grünen“ Wasserstoff herzustellen, wird das Verfahren der Elektrolyse eingesetzt.

Bei der Elektrolyse wird Wasser mit Hilfe von elektrischer Energie, also Strom, in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Die Elektrolyse ist zwar aufwendiger als andere industrielle Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus fossilen Energieträgern. Stammt der eingesetzte Strom aber aus erneuerbaren Quellen, dann ist die Elektrolyse ein klimaneutrales Produktionsverfahren.

Außerdem hilft es eine weitere Herausforderung der erneuerbaren Energiewirtschaft zu meistern: Wetterabhängig bereitstehender Strom aus Sonne und Wind wird in den speicherbaren Energieträger Wasserstoff umgewandelt, der zudem für vielfältige Einsatzzwecke von Mobilität bis Heizung eingesetzt werden kann.

Gerade in der EWE-Region im Nordwesten fließen schon jetzt über 90 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien durch die Netze. Das flache Land und die Küstenregionen bieten optimale Voraussetzungen für eine reiche Ausbeute von Windstrom an Land. Auch die großen Offshore-Windparks liefern reichlich Strom aus dem Meer ans Festland.

Immer wieder produziert die Region zeitweise mehr Energie als die Menschen und Unternehmen überhaupt verbrauchen können. Hier können Wasserstoff-Elektrolyseure als flexible Verbraucher helfen, Erzeugungsspitzen abzufangen – ist zu viel Strom aus Sonne und Wind im Netz, laufen die Elektrolyseure auf Hochtouren; bei Flaute schalten sie ab.

Von der Theorie zur Alltagstauglichkeit – der Elektrolyseur in Huntdorf und „Hyways for Future“

Im niedersächsischen Huntdorf probt EWE im Kleinen wie eine Wasserstoffwirtschaft funktionieren kann. Dort unterhält EWE mehrere Kavernen, riesige unterirdische Hohlräume in natürlichen Salzstöcken, in denen Erdgas gespeichert wird. Auf dem gleichen Gelände betreibt EWE einen Elektrolyseur mit einer Leistung von 25 Kilowatt (kW).

Eine 100 kW-Photovoltaikanlage deckt zunächst den Grundbedarf der Kavernenanlage. Mit dem überschüssigen Strom wird der Elektrolyseur betrieben.

Der erzeugte grüne Wasserstoff wird derzeit noch in oberirdischen Speichern gelagert. Perspektivisch kann er auch in den Kavernen vor Ort gespeichert werden. Zurzeit wird der erzeugte Wasserstoff in einer Wasserstoff-Tankstelle auf dem Gelände in Huntorf genutzt, um eine kleine EWE-eigene Brennstoffzellen-Fahrzeugflotte zu betanken.

Vom Kleinen zum großen Ganzen: Rund 90 Millionen Euro will EWE in das Projekt „Hyways for Future“ investieren und gemeinsam mit Partnern einen Wasserstoff-Heimatmarkt etablieren.

Erfahren Sie mehr zu erneuerbaren Energien bei EWE

Erfahren Sie mehr zu Erdgasspeichern bei EWE

Das kann Wasserstoff für das Klima tun – wir nennen es Sektorkopplung

Wenn elektrischer Strom zur Wasserstoffgewinnung eingesetzt wird, entsteht ein Energieträger, der im Verkehr, in der Industrie, als Heizenergie oder in Kraftwerken eingesetzt werden kann. Die separaten Bereiche der Energiewirtschaft sind dadurch plötzlich miteinander verbunden. Der Fachbegriff dafür lautet Sektorkopplung.

Energie aus erneuerbaren Quellen kommt über die Sektorkopplung auch in Bereiche wie Verkehr und Industrie, die bislang noch stark von fossilen Energieträgern dominiert werden. Die globalen Klimaschutzziele sind jedoch nur erreichbar, wenn es gelingt, auch die Bereiche, die in Sachen Klimaschutz noch hinterherhinken, nach und nach grüner zu machen.

Aus Sicht von EWE kann Wasserstoff sinnvoll in der Industrie und im Fern- und Schwerlastverkehr eingesetzt werden. Gerade im Sektor Verkehr schließt Wasserstoff damit eine Lücke zur vergleichsweise schonenden Elektromobilität, die besonders auf kurzen und mittleren Strecken im Personenverkehr geeignet ist.

Erfahren Sie mehr: Energiewende im Verkehr: Elektromobilität

Unser Magazin hallo nachbar hat gestestet: Elektromobilität und Wasserstoff im Vergleich