Grüner Wasserstoff wird ein wichtiger Baustein für die Dekarbonisierung. Überall dort, wo die Nutzung von grünem Wasserstoff die effizienteste Form der Energieversorgung darstellt, soll er eingesetzt werden. Schleswig-Holstein bietet mit der hohen Verfügbarkeit grünen Stroms ideale Standortvoraussetzungen für die Wasserstofferzeugung und für den Verbrauch von grünem Wasserstoff.
Die Verfügbarkeit Erneuerbarer Energien und der kontinuierliche Netzausbau sind in den kommenden Jahren eine entscheidende Voraussetzung für wirtschaftliches Wachstum und die Steigerung der industriellen Wertschöpfung. Neben grünem Strom brauchen wir, um 2040 erstes klimaneutrales Bundesland zu werden, auch alternative Energieträger in gasförmiger Form. Neben Biogas ist das grüner Wasserstoff – also Wasserstoff hergestellt aus grünem Strom. Zurzeit wird in Schleswig-Holstein weitaus mehr Strom aus Erneuerbaren Energien erzeugt als wir im Lande verbrauchen können. Grüner Wasserstoff ist treibhausgasneutral, speicherbar und kann in verschiedenen Bereichen genutzt werden.
Die Landesregierung bringt sich aktiv in die Umsetzung des Wasserstoffkernnetzes ein, investiert in den Aufbau einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft und nimmt so bereits eine Vorreiterrolle bei Erzeugung, Verteilung und Nutzung von grünem Wasserstoff ein.
Wasserstoff ist ein farbloses Gas, das mithilfe verschiedener Verfahren hergestellt werden kann. Pro Kilogramm Wasserstoff bedarf es ca. 10kg Reinstwasser bzw. 12-13kg an Rohwasser. Wasserverbrauch und -bedarfe sind abhängig von Wasseraufbereitung, Elektrolyseverfahren, Kühlsystem und Wasserreinheit bzw. -qualität. Je nach Herstellungsweise trägt Wasserstoff unterschiedliche Namen, die Auskunft über die Art der Produktion geben.
Grüner Wasserstoff wird sogenannten Elektrolyseuren erzeugt, die mit Strom aus Erneuerbaren Energien betrieben werden. Bei der Elektrolyse wird Wasser aufgespalten in Wasserstoff und Sauerstoff. So entsteht klimaneutral erzeugter "grüner" Wasserstoff. Dieser kann ein Schlüsselinstrument für den Klimaschutz sein. Denn er ist als Gas speicherbar, transportierbar und kann als klimaneutraler Grundstoff in der Industrie eingesetzt werden oder zur Herstellung synthetischer Treibstoffe im Verkehrssektor einen wichtigen Beitrag leisten.
Bisher gängig ist in der Regel der sogenannte graue Wasserstoff. Er wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen. Bei der Herstellung wird Erdgas unter Hitze in Wasserstoff und Kohlensoffdioxid (CO2) umgewandelt (Dampfreformierung). Das CO2 wird anschließend ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben und verstärkt so den globalen Treibhauseffekt: Bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff entstehen rund 10 Tonnen CO2.
Wird bei der Herstellung von grauem Wasserstoff das erzeugte CO2 aufgefangen und gespeichert (CCS-Verfahren, engl. Carbon Capture and Storage), so spricht man von blauem Wasserstoff. Eine Speicherung ist z.B. in ehemaligen Gas- oder Erdöllagerstätten oder im Meeresuntergrund möglich. Das CO2 gelangt so nicht in die Atmosphäre und die Wasserstoffproduktion kann bilanziell als CO2-neutral betrachtet werden. Problematisch ist hierbei jedoch der enorme zusätzliche Energieaufwand für die Abscheidung, den Transport und die Speicherung. Darüber hinaus kann es durch Freisetzung oder Leckage-Effekte (Verlagerungseffekte) zu negativen Auswirkungen kommen.
Türkiser Wasserstoff wird über die thermische Spaltung von Methan (Methanpyrolyse) hergestellt. Das entstehende CO2 wird dabei in festen Kohlenstoff gebunden. Voraussetzungen für die CO2-Neutralität dieses Verfahrens ist zum einen, dass die Wärmeversorgung des Hochtemperaturreaktors aus erneuerbaren Energiequellen stammt und zum anderen muss die dauerhafte Bindung des Kohlenstoffs geklärt sein. Bislang ist angedacht den festen Kohlenstoff unterirdisch zu lagern oder im Boden zu binden.
Der Aufbau einer bedarfsorientierten Wasserstoffinfrastruktur ist von großer Bedeutung für den Wasserstoffhochlauf in Schleswig-Holstein. Sie muss eine enge Verzahnung zwischen den Erzeugungs- und (industriellen) Verbrauchszentren sicherstellen und intelligent mit dem Stromsystem verknüpft werden. Das heißt: Strom- und Wasserstoffinfrastruktur müssen zusammen gedacht werden. Die Schnittstellen zwischen Strom- und Wasserstoffinfrastruktur eigenen sich im besonderen Maße zur Erzeugung und/oder Nutzung von grünem Wasserstoff.
Auf erster Stufe sollen Wasserstoffautobahnen zur Erschließung aller Bundesländer mit ihren zentralen und großen Industriezentren, Speicheranlagen und Kraftwerken an die geplanten Importkorridore für grünen Wasserstoff realisiert werden. Die Weiterentwicklung des Wasserstofftransportnetzes soll in der zweiten Stufe in einer zukünftigen Wasserstoff-Netzentwicklungsplanung integriert mit dem Netzentwicklungsplan-Gas erfolgen.
Der Transport von grünem Wasserstoff erfolgt in erster Linie pipelinebasiert. Auch die Umwandlung in sogenannte Wasserstoffderivate und so der seeseitige Transport sind möglich. Bis 2032 entsteht in Deutschland ein 9.040km langes Wasserstoff-Kernnetz. Etwa 60% der Leitungen sind bestehende Erdgasleitungen, die auf den Transport von grünem Wasserstoff umgestellt werden. Rund 40% der Leitungen werden Neubauleitungen sein. Das Kernnetz soll alle wichtigen potenziellen Wasserstoffstandorte verbinden sowie den importierten und den national produzierten Wasserstoff im Land verteilen.
Bis 2031 entstehen in Schleswig-Holstein mehr als 200km Leitungen des Wasserstoff-Kernnetzes.
Vorhabenträgerin Gasunie Deutschland:
• KLN021-01: Heist-Klein Offenseth (Planerische Inbetriebnahme 12/2028)
• KLN022-01: Ellund-Niebüll (Planerische Inbetriebnahme 12/2031)
noch ohne festgelegten Betreiber:
• KLN028-01: Brunsbüttel-Hemmingstedt (Planerische Inbetriebnahme 12/2031)
Vorhabenträgerin Gasunie Deutschland:
• KLU041-01: Elbe Nord-Heist (Planerische Inbetriebnahme 12/2028)
• KLU042-01: Fockbek-Ellund (Planerische Inbetriebnahme 12/2028)
• KLU048-01: Fockbek-Quarnstedt (Planerische Inbetriebnahme 12/2028)
• KLU049-01: Quarnstedt-Klein Offenseth (Planerische Inbetriebnahme 12/2028)
Vorhabenträgerin Wasserstoffnetzgesellschaft Schleswig-Holstein:
AND071-01: Klein Offenseth-Brunsbüttel (Planerische Inbetriebnahme bis 2030)
Seite der Bundesnetzagentur zum Wasserstoff-Kernnetz
Seite der Fernnetzbetreiber Gas zum Wasserstoff-Kernnetz
Weitere Infos zu HyPerLink III der Gasunie
Weitere Infos zur Wasserstoffanbindung nach Dänemark des Netzbetreibers Energinet
Mercatorstraße 3, 24106 Kiel
