Aktuelles zum Wasserstoffprojekt "H2iPort KA Mod"

Auf dieser Seite informieren wir regelmäßig über das am 1. Januar 2023 gestartete und vom Land Baden-Württemberg geförderte Wasserstoffinfrastruktur-Projekt

H2iPort KA Mod


H2iPort KA Mod im Dialog mit der Binnenschifffahrt

Die „transport logistik“, die internationale Fachmesse für Logistik, Mobilität, IT und Supply Chain Management in München, war für die Akteure des H2iPort KA Mod Projekts ein gutes Forum, die Planungen für den Wasserstoff-Hub im Rheinhafen Karlsruhe einem breiten internationalen Publikum vorzustellen. Patricia Erb-Korn, Geschäftsführerin der Rheinhäfen Karlsruhe – KVVH – und  Präsidentin des "Verein für europäische Binnenschiffahrt und Wasserstraßen e.V. (VBW)" hat auf den Gemeinschaftsstand des Bundesverbandes Öffentlicher Binnenhäfen e.V. eingeladen, über die Bedeutung des Wasserstoffs für die deutsche Binnenschifffahrt zu diskutieren. Auf dem Fachforum konnte Dr. Peter Berlet von der IAVF GmbH den Vertretern aus Logistik und Hafenwirtschaft die Zielsetzungen und den aktuellen Stand des „H2iPort KA Mod“-Projekts erläutern. 
In der Gesamtschau der Messe konnte man den Eindruck gewinnen, dass Wasserstoff in der deutschen Binnenschifffahrt  noch keine besondere Rolle spielt, resümiert Peter Berlet. „Viele haben sich mit Wasserstoff noch nicht sehr beschäftigt. Der Rheinhafen Karlsruhe ist hier ein wirklicher Vorreiter“, lobt Berlet.
Nach der „HannoverMesse“ im April war die „transport logistik“ in München schon die zweite große Fachmesse, auf der sich das vom Umweltministerium BW geförderte Projekt vorstellen konnte.


Wasserstoffumfrage der TechnologieRegion Karlsruhe

Um die Entwicklung der Wasserstoff-Wirtschaft in der TechnologieRegion Karlsruhe voranzutreiben hat sich ein Konsortium aus Wirtschaft, Wissenschaft und der Stadt Karlsruhe im Forschungsprojekt „H2iPort KA Mod“ zusammengeschlossen. Ziel ist es eine Wasserstoffimport- und Erzeugungsinfrastruktur im Reinhafen Karlsruhe zu entwickeln und aufzubauen. Das Vorhaben wird mit Mitteln des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg im Rahmen des Programms „Klimaschutz und Wertschöpfung durch Wasserstoff (KWH2)“ welches Maßnahmen der Wasserstoff-Roadmap Baden-Württemberg aufgreift, gefördert.

Ein wesentlicher Bestandteil des Vorhabens ist es, den aktuellen und zu erwartenden Wasserstoffbedarf der Unternehmen im deutschen Teil des Wirtschaftsraums der TechnologieRegion (Landkreise Germersheim, Karlsruhe, Rastatt, Südliche Weinstraße sowie die Städte Baden-Baden, Karlsruhe und Landau) zu ermitteln. Dabei brauchen wir Ihre Mitwirkung und Unterstützung. Die gewonnen Daten sind wichtige Grundlage für aktuell diskutierte Projekte wie beispielsweise ein Wasserstoffimport-Hub am Rheinhafen in Karlsruhe (H2iPortKA) oder ähnliche Vorhaben in der Metropolregion Rhein-Neckar.

Hier geht’s zur Umfrage: https://forms.office.com/e/mU1Vzz00pT

Auch das Land Baden-Würrttemberg hat eine Umfrage gestartet, die Sie gerne bearbeiten dürfen. Diese finden Sie unter: Wasserstoff für Baden-Württemberg: Bedarfsmeldung (h2-fuer-bw.de)

Kostenfreie Informationsveranstaltung für potenzielle Wasserstoffverbraucher in der IHK Karlsruhe

Wasserstoff für Baden-Württemberg, 25.05.2023

Wie viel Wasserstoff benötigen Unternehmen, Stadtwerke und sonstige großen Gas-Verbraucher in Zukunft in Baden-Württemberg?
Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft des Landes hat deshalb gemeinsam mit vielen Partnern eine landesweite konzertierte Kampagne zur Ermittlung der Wasserstoffbedarfe in Baden-Württemberg gestartet. Kern der Kampagne ist die Bedarfsabfrage der Initiative „Wasserstoff für Baden-Württemberg“ (www.h2-fuer-bw.de).
Alle Unternehmen und potenzielle Wasserstoffverbraucher sind jetzt aufgefordert, ihre Wasserstoff-Bedarfe für die kommenden Jahre zu melden.
Wieso ist diese H2-Bedarfsemittlung wichtig und für wen ist eine Mitwirkung relevant? Diese und weitere Fragen beantworten wir in dieser Informationsveranstaltung. Dabei wird die Kampagne zur Wasserstoffbedarfsermittlung im Detail vorgestellt und durch Impulsvorträge begleitet.

Erfahren Sie mehr dazu auf der kostenfreien Informationsveranstaltung in der IHK Karlsruhe am 25.05.2023. Zur Anmeldung hier klicken.

Programm

  • Begrüßung - IHK Karlsruhe
  • Der Weg zum Wasserstoffland Baden-Württemberg
     - Isabell Knüttgen, Leiterin der Plattform H2BW
  • Aktivitäten der Wasserstoff-Region Karlsruhe – Anwendungsbeispiele aus der Praxis
    - „H2iPort KA Mod“ – Wasserstoff-Hub für den Rheinhafen Karlsruhe, Dr. Peter Berlet
    - weitere Aktivitäten
  • Jetzt die Weichen für die Wasserstoffinfrastruktur in Baden-Württemberg stellen: Die landesweite Wasserstoffbedarfsabfrage
    - Christoph Luschnat, Leiter Energiepolitik und Koordination Wasserstoff terranets bw 

Wasserstoff-ABFRAGE

Konzertierte Aktion zur Wasserstoffbedarfsermittlung in Baden-Württemberg: Jetzt mitmachen!

Nach der TechnlogieRegion Karlsruhe (TRK) hat sich auch das Land Baden-Württemberg die Aufgabe gestellt, die Grundlagen für eine strukturierte und zukunftsorientierte Wasserstoffwirtschaft zu entwickeln und den künftigen Wasserstoffbedarf zu ermitteln. Das Ziel ist groß. Gemeinsames Handeln ist daher wichtig. Neben der direkten Nutzung erneuerbarer Energien wird sich der Energieträger Wasserstoff in den kommenden Jahren zur weiteren wichtigen Säule im künftigen Energiesystem entwickeln: Versorgungssicher, klimaneutral und sektorenkoppelnd. Dafür braucht es entschlossenes Handeln. Schon heute. Von uns allen.

Unter der Schirmherrschaft des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg unterstützt ein breites Bündnis aus Netzbetreibern, dem baden-württembergischen Industrie- und Handelskammertag sowie Branchen- und Wirtschaftsverbänden die Ermittlung des Wasserstoffbedarfs für Baden-Württemberg. In deren Zentrum steht die Bedarfsabfrage der Initiative „Wasserstoff für Baden-Württemberg“ www.h2-fuer-bw.de. Begleitet wird die Abfrage von vielen Informationsveranstaltungen und einer wissenschaftlichen Auswertung durch das ZSW Baden-Württemberg.

Da die Landesinitiative mit seiner Umfrage erst später gestartet ist, konnte die Abfrage der TRK leider nicht angeglichen werden. Wenn Sie der Datenweitergabe in der H2-Umfrage der TTRK zustimmen, reichen wir die Daten natürlich weiter. Für die Initiative der TRK ist es aber von großer Bedeutung, dass Sie auf jeden Fall an der Umfrage der TRK mitmachen. Bereits im Sommer werde die Angaben für die Auslegung des H2-Hubs im Rheinhafen Kalrsuhe benötigt.


H2iPortKA Mod auf der HannoverMesse

Energielösungen der Zukunft mittels Wasserstoff gehören zu den großen Themen auf der HannoverMesse 2023. In den Hallen 12 und 13 gab es fast kein anderes Thema mehr. Von konkreten Anwendungen wie dem „zero emission shipping“ bis zu ganzheitlichen und weltweit vernetzten Wasserstoffkonzepten, Stichwort: „hydrogen as a climate game changer“ war die ganze Bandbreite des who is who der Wasserstoff, Brennstoffzellen und Hydrolyse vertreten. 

Mittendrin auch die Partner IAVF und Fraunhofer ICT Dr. Peter Berlet und Dr. Stefan Heß, die auf dem bwi-Stand das gemeinsame Wasserstoffprojekt H2iPort KA Mod präsentiert haben.


Experteninterview mit Prof. Dr. Karsten Pinkwart

Prof. Dr. Karsten Pinkwart ist Mitglied im Nationalen Wasserstoffrat der Bundesregierung und Mitglied im Beirat der Wasserstoff Roadmap Baden-Württemberg. Dies ist der Start einer Interviewreihe zum Thema Wasserstoff.

  • Welche Verfahren zur Wasserstoffherstellung gibt es?
    • Wasserstoff kann auf vielfältigen Wegen bereit gestellt werden. Diese unterscheiden sich insbesondere in Bezug auf ihre Wasserstoff Quelle (Wasser, fossile Energieträger, Biomasse, anderweitig organisch und anorganisch gebunden), dem entsprechenden Prozess (Elektrolyse, Reformierung, Pyrolyse, bio­ chemische Prozesse, photochemische Prozesse etc.) und dem jeweiligen ökologischen und ökonomischen Fußabdruck. Die jeweiligen Wege der Gestehung werden durch unter­ schiedlichste Randbedingungen beeinflusst. Vordergründig ist der ökologische Parameter, der durch die Treibhausgasemissionen (CO2) angeben werden kann. Dementsprechend ist grauer Wasserstoff, Wasserstoff, der aus fossilen Energieträgern wie z. B. Erdgas ohne Maßnahmen zur direkten oder indirekten Vermeidung von Treibhausgasemissionen, also mit hoher Treibhausgas­ Emissionslast, hergestellt wird; blauer Wasserstoff ist aus fossilen Energieträgern hergestellter Wasserstoff, bei dem das im Herstel­lungsprozess anfallende CO2 zu (sehr) großen Teilen abgetrennt und in geologischen Formationen eingelagert wird; türkiser Wasserstoff ist aus fossilen Energieträgern hergestellter Wasserstoff, bei dessen Herstellungs­prozess fester Kohlenstoff anfällt, der als Rohstoff für die Weiterverwendung eingesetzt oder auch eingelagert werden kann, sodass es weder direkt noch bei der Verwendung oder Entsorgung der Produkte zur Freisetzung von CO2 in die Atmosphäre kommt. Wasserstoff kann auch mit Hilfe strombasierten Verfahren bereit gestellt werden. Hier wird in gelben Wasserstoff unterschieden, wobei der Strom zur Erzeugung des Wasserstoffs aus dem Netz entnommen und stellt in der Regel einen entsprechenden Strommix dar. Im Falle des roten Wasserstoffs stammt der Strom aus nuklearer Erzeugung. Grüner Wasserstoff wird mit Hilfe erneuerbarer Energien gewonnen. Wasserstoff kann aber auch noch an anderer Stelle aufkommen, wie zum Beispiel aus technologischen Prozessen (Wasserstoff aus der Chlor­Alkali­Elektrolyse, Wasserstoff aus mit Ethan betriebenen Olefinanlagen) oder Wasserstoff aus der thermo­- oder biochemischen Konversion von Biomasse; und Wasserstoff aus natürlichen Vorkommen.
  • In welchen Bereichen wird Wasserstoff aktuell eingesetzt?
    • Wasserstoff ist ein vielfältiger Energieträger und wird bereits seit vielen Jahrzehnten an unterschiedlichsten Stellen eingesetzt und hat sich dabei als Ausgangsstoff sehr gut bewährt. Die wesentlichen Nutzer kommen mit ca. 31% aus der petrochemischen Industrie wo Wasserstoff beim Hydrocracking bzw. dem Hydrotreating Verwendung findet und mit 63% aus der „klassischen“ chemischen Industrie. Hier werden vor allen Dingen Ammoniak und Methanol hergestellt aber auch bei Prozessen zur Bereitstellung von Polymeren, Polyurethan oder Oxylalkoholen und Fettsäuren wird Wasserstoff eingesetzt. 6% des Wasserstoff werden in der Prozessindustrie als Spül- und Schutzgas oder aber auch der Glasproduktion eingesetzt. Unter 1% wird der Wasserstoff im Bereich der Mobilität, Halbleiterindustrie und als Kraftstoff für die Raumfahrt verwendet.
  • Welche Rolle kann Wasserstoff in der Stromerzeugung spielen?
    • Die aktuell angestoßenen Transformationsprozesse in der Gesellschaft stehen alle im Zusammenhang mit dem Aufhalten des Klimawandels und damit der Emission fossilen Kohlendioxid. Hier lassen sich im Wesentlichen drei Sektoren ausmachen die dazu einen Beitrag liefern. Dies sind der Industrie-, der Mobilität- und der Energie-/Wärmesektor. Letzterer Sektor erzeugt die benötigte elektrische und thermische Energie mittels der Nutzung von Erdöl, Kohle und Erdgas. Großtechnisch wird Strom und Wärme in unseren Kraftwerken mit Hilfe von Erdgas und Kohle bereitgestellt. Um zukünftig weiterhin die an diesen Anlagen angeschlossenen Verbraucher zu versorgen, ist es notwendig diese Kraftwerke auf grünen Wasserstoff als Energieträger umzustellen soweit keine anderen nachhaltigen Erzeugungsoptionen wie zum Beispiel Geothermie Vorort genutzt werden können.
  • Wie kann Wasserstoff gespeichert werden?
    • Die Speicherung von Wasserstoff kann gleichfalls auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Zuerst einmal sind die physikalischen Möglichkeiten der stofflichen Speicherung zu nennen, dies bedeutet ich kann Wasserstoff unter Druck in Gasspeichern bevorraten oder aber als verflüssigt in entsprechenden tiefkalten Tanks. Darüber hinaus kann ich mir die Eigenschaft des Wasserstoff zu Hilfe nehmen, dass dieses Molekül kaum Volumen einnimmt und so ist es möglich dieses in sogenannten Metallhydriden einzulagern. Eine weitere Option besteht in der langfristigen Speicherung als Derivat. Hierbei reagiert der Wasserstoff mit Stickstoff oder Kohlendioxid und daraus entsteht im ersten Fall Ammoniak und im zweiten Methanol. Beide Substanzen werden seit mehr als 70 Jahren in der chemischen Industrie produziert (mit grauen Wasserstoff), gelagert, transportiert und verwendet. Der Umgang mit diesen Speichermedien ist damit sehr gut bekannt.
  • Warum ist Wasserstoff so wichtig für ein Gelingen der Energiewende?
    • Energiewende bedeutet auf der einen Seite unsere Gesellschaft zu defossilieren, so dass kein Kohlendioxid mehr in die Umwelt aus fossilen Energieträgern imitiert wird. Auf der anderen Seite ist bekannt, dass in ca. 40 Jahren kein Erdöl mehr für all die chemischen Prozesse und den daraus abgeleiteten Produkten mehr zur Verfügung steht. Mit dem Einsatz grünen Wasserstoffs in den Sektoren Industrie, Mobilität und Energie/Wärme kann es / muss es gelingen den Klimawandel aufzuhalten. Daher muss es der Weltgesellschaft gelingen, diesen nachhaltigen Energieträger zum großflächigen Einsatz zu bringen.

Fördermittel für den Aufbau einer H2-Infrastruktur in der TechnologieRegion Karlsruhe

Stuttgart, 04.04.2023. Umweltministerin Thekla Walker übergab am Dienstag in Stuttgart die Förderurkunde an das Projektkonsortium „H2iPort Ka Mod“

Im Karlsruher Rheinhafen sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um künftig Wasserstoff erzeugen und importieren zu können. Wirtschaft, Wissenschaft und Stadtverwaltung haben sich zusammengeschlossen, um die dafür nötige Infrastruktur aufzubauen. Ihr gemeinsames Forschungsprojekt heißt „H2iPort Ka Mod“ und wird vom baden-württembergischen Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft im Rahmen des Programms „Klimaschutz und Wertschöpfung durch Wasserstoff (KWH2)“ mit knapp einer Million Euro unterstützt. „Die finanzielle Unterstützung durch das Land ermöglicht uns, die Grundlagen für die Verteilung und ergänzende Erzeugung von grünem Wasserstoff in größerem Maßstab zu legen“, freut sich Prof. Bernhard Kehrwald, Geschäftsführer der #IAVF Antriebstechnik, der das Projektkonsortium leitet.

Aktuell werden unter Federführung von Prof. Marco Braun von der #Hochschule Karlsruhe die Systemparameter für die Modellierung erfasst, mit der das Optimum des komplexen Zusammenspiels der verschiedenen technischen Einrichtungen ermittelt werden soll.

Parallel dazu hat die #TechnologieRegion Karlsruhe GmbH eine Umfrage zum künftigen Wasserstoffbedarf bei den energieintensiven Unternehmen gestartet. Hier geht’s zur Umfrage: https://forms.office.com/e/mU1Vzz00pT

 


Wasserstoff-Import-Hub Karlsruhe „H2iPort KA Mod“ präsentiert sich auf Hannover Messe 2023

17.04. – 21.04.2023: Kommen Sie auf den Gemeinschaftsstand von Baden-Württemberg Halle 12, Stand D15 und informieren Sie sich über das Projekt

Vom 17. - 21. April 2023 findet erneut die weltweit größte Industriemesse statt. Auch Baden-Württemberg ist wieder auf der Hannover Messe 2023 im Bereich Energy Solutions vertreten. Mit dabei sind auch IAVF Antriebstechnik GmbH und Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT aus Karlsruhe und Pfinztal. Damit bietet sich die Gelegenheit, sich aus erster Hand über den geplanten Wasserstoff-Import-Hub im Rheinhafen Karlsruhe „H2iPortKA Mod“ zu informieren.

Alle die mehr über den H2-Import-Hub erfahren möchten, sind herzlich eingeladen beim Gemeinschaftsstand von IAVF und ICT vorbeizuschauen: Lernen Sie die Projektpartner kennen und informieren Sie sich, welche Rolle Wasserstoff bei der nachhaltigen CO2-freien Energie- und Rohstoffversorgung ihres Unternehmens haben kann.

Optimale Plattform mit hoher Strahlkraft: Auf einer gemeinsamen 830 qm großen Ausstellungsfläche in bester Lage der Halle 12, Stand D15 präsentieren sich neben unseren Projektpartnern IAVF und ICT 42 weitere baden-württembergische Unternehmen, Forschungseinrichtungen, Cluster und Netzwerke. Insgesamt spiegelt der Gemeinschaftstand die ganze Palette der "Energy Solutions“ wider: E-Mobilität & Ladeinfrastruktur, Wasserstoff & Brennstoffzellen, Digital Energy & Energieeffizienz und Energieversorgung.


Kick-Off-Meeting im Rheinhafenkontor

Partner freuen sich über positiven Projektstart

Auf Einladung der Hafenchefin Patricia Erb-Korn fand das erste Projekttreffen am 16. Januar 2023 im Hafenkontor des Rheinhafen Karlsruhe statt. Als Gäste waren mit dabei die Karlsruher Umweltbürgermeisterin Bettina Lisbach sowie Dr. Andrea Holzapfel vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg.

Dr. Jennifer Hrabowski und Sabine Brandt-Handke vom Projektträger Karlsruhe die für das Land das Förderprogramm betreuen waren ebenfalls als Gäste vor Ort und konnten sich von der positiven Arbeitsatmosphäre der Projektpartner überzeugen.

Im Vordergrund des Treffens stand neben dem persönlichen Kennenlernern aller Beteiligten - bisher fanden die Treffen der Projektpartner immer nur online statt - insbesondere die Ermittlung der notwendigen Datengrundlagen. So soll schrittweise mit Hilfe einer rechnergestützten Simulation die Basis für den Aufbau einer Wasserstoff-Importinfrastruktur geschaffen werden. Nur so können unter optimierten Bedingungen die erforderlichen Investitionsentscheidungen für den Aufbau der Anlandungs-, Speicherungs-, Aufbereitung- und Verteilstrukturen geschaffen werden. 


Land vergibt Fördermittel zum Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur in die TechnologieRegion Karlsruhe

Karlsruhe/Stuttgart, 23.12.2022. Um die Entwicklung der Wasserstoff-Wirtschaft in der TechnologieRegion Karlsruhe voranzutreiben hat sich ein Konsortium aus Wirtschaft, Wissenschaft und der Stadt Karlsruhe zusammengeschlossen. Ziel ist es eine Wasserstoffimport- und Erzeugungsinfrastruktur im Reinhafen Karlsruhe zu entwickeln und aufzubauen. Mit den vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg vergebenen Fördermitteln von knapp 1 Mio. Euro können nun die ersten Schritte im Rahmen eines Forschungsprojekts „H2iPort KA Mod“ gestartet werden. Dabei legt das Projekt einen besonderen Wert auf die Übertragbarkeit der Ergebnisse und die Einbindung weiterer Akteure. „Die finanzielle Unterstützung durch das Land ermöglicht uns, die Grundlagen für die Verteilung und ergänzende Erzeugung von grünem Wasserstoff in größerem Maßstab zu legen“, freut sich Prof. Bernhard Kehrwald, Geschäftsführer der IAVF Antriebstechnik über den offiziellen Fördermittelbescheid. IAVF führt das Projektkonsortium an. Die Hochschule Karlsruhe, das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT), die KVVH GmbH - Geschäftsbereich Rheinhäfen sowie die TechnologieRegion Karlsruhe GmbH (TRK) sind weitere Partner dieses auf 16 Monate angelegten Projekts.

Der Rheinhafen Karlsruhe soll Kern einer Wasserstoffinfrastruktur werden. Damit konkrete Investitionsentscheidungen getroffen werden können, werden im Rahmen eines aufwendigen Analyse- und Optimierungsverfahrens die komplexen technischen Einrichtungen aufeinander abgestimmt. „Wir betreten mit diesem Optimierungsverfahren Neuland. Unsere Erkenntnisse ermöglichen auch ähnlichen Projekten in anderen Regionen verlässlichere Investitionsentscheidungen zu treffen“, ist Marco Braun, Professor für Thermodynamik und Energietechnik an der Fakultät für Wirt-schaftswissenschaften der Hochschule Karlsruhe sicher. 

Da der Oberrheinraum nach derzeitigen Planungen erst nach 2035 an das bundesweit geplante Wasserstoffpipelinenetz angebunden werden soll, haben wir ein erhebliches Standortproblem für unseren Wirtschaftsraum. „Wasserstoff ist ein Schlüsselfaktor der nachhaltigen grünen Energieversorgung“, betont Prof. Karsten Pinkwart vom Fraunhofer ICT aus Pfinztal, der gleichzeitig an der Hochschule Karlsruhe eine Professur für elektrochemische Energiespeicher und -wandler inne hat. Mit dem Projekt werde die Beschleunigung des Markthochlaufs von grünem Wasserstoff unterstützt. Mit dem Rheinhafen Karlsruhe gibt es ein einmaliges Standortpotenzial, das hier für die Zukunft genutzt werden kann, um so in der Region den Aufbau großtechnischer Infrastruktu-ren für Wasserstoff zu ermöglichen. 

Die fünf geförderten Projektpartner werden noch von zahlreichen regional und international tätigen Unternehmen und Einrichtungen unterstützt. Die TechnologieRegion Karlsruhe wird auf einer Projektseite regelmäßig über den Fortschritt informieren. Weiterhin sind zahlreiche Veranstaltungen geplant, die Unternehmen entlang der Wasserstoffwertschöpfungskette zusammenbringen und die Öffentlichkeit mit dem Thema Wasserstoff vertraut machen sollen. „Mit diesem Projekt bringen wir erstmals Schlüsselakteure in der TRK zusammen, um Wasserstoff als wichtigen Energieträger für die Energiewende in der Region zu etablieren“, betont Jochen Ehlgötz, Geschäftsführer der TechnologieRegion Karlsruhe GmbH, die Bedeutung des Projekts für die Umsetzung der Energiestrategie der TRK. 

Die Förderung des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg erfolgt im Rahmen des Programms „Klimaschutz und Wertschöpfung durch Wasserstoff (KWH2)“ welches Maßnahmen der Wasserstoff-Roadmap Baden-Württemberg aufgreift. Dies beinhaltet die Förderung der (Weiter-) Entwicklung von noch nicht marktreifen Innovationen und die Unterstützung von Innovationen beim Markteintritt. Zudem sollen Pilotprojekte zur Anwendung und Nutzung von grünem Wasserstoff in industriellen Anwendungen gefördert werden, mit dem Ziel, einen verlässlichen Handlungsrahmen für Politik und Industrie bereitzustellen.

Der Projektträger Karlsruhe beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hatte den Fördermittelwettbewerb im Auftrag des Umweltministeriums koordiniert.


Über das Projekt

Der rasche Aufbau einer Wasserstoff(H2)-Wirtschaft ist eine der großen Herausforderungen der nächsten Jahre. Um die Umstrukturierung des Energiebezugs zu schaffen, sind große Investitionen erforderlich. Karlsruhe bietet hier mit den Rheinhäfen, städtischen Versorgungsunternehmen, mittelständischer Industrie und Forschungseinrichtungen sowie großen, relevanten Akteuren im Umfeld wie EnBW, MiRO, Siemens und Daimler Truck hervorragende Voraussetzungen. Das lokale Straßen- und das Schienennetz sind unmittelbar an europäische Ost-West- und Nord-Süd-Achsen angebunden. Für die vermehrt aufkommenden H2-Bedarfe fehlen jedoch konkrete, integrierende Planungen einer dringend aufzubauenden H2-Importinfrastruktur südlich von Mannheim mit Anbindung an die Regionen Elsass/Frankreich und Basel/Schweiz. Zur zielgerichteten Auswahl und Ausgestaltung von einzelnen Komponenten der vier Prozessfelder Anlieferung, Behandlung/Umwandlung/Speicherung, lokale Erzeugung und Abgabe von H2, deren Konfiguration und Dimensionierung sind viele Annahmen zu treffen und Parameter
zu variieren. Dazu werden bestehende Modelle der Hochschule Karlsruhe erweitert und mit den technischen und wirtschaftlichen Daten der beteiligten Unternehmen parametrisiert. Das Modell identifiziert daraus Systemstrukturen gesamtheitlich optimierte Investitionen, das Anlagendesign und dessen Regelungsstrategie mit einer mehrkriteriellen Zielfunktion (z.B. Kosten, Emissionen).

Herausforderungen:
Die grundsätzliche Problematik bei der Einführung von H2 als Energieträger für die oben angeführten Prozesse und Anwendungen liegt in der Komplexität der einzelnen Anwendungsszenarien, der noch nicht vorhandenen Infrastruktur für großskaligen Transport, Lagerung und Distribution und den noch unbekannten zukünftigen Bedarfen auf z.B. Unternehmensebene. Investitionsentscheidungen können derzeit deshalb nur schwer getroffen werden. 

Projektziele:

  • Aufbau eines umfassenden und auf die konkrete lokale Situation angepassten Modells für den Aufbau einer H2-Infrastruktur mit offenen Schnittstellen zur Einbeziehung weiterer Nutzer und Infrastrukturakteure
  • Einbettung der Region Karlsruhe in den Aufbau großtechnischer Infrastrukturen für grünen H2 durch einen parallelen, aktiv geführten Dialog mit den relevanten Stakeholdern aus allen Bereichen der Gesellschaft 
  • Unterstützung und Beschleunigung des Markthochlaufs von grünem H2 durch gezielte Vernetzungs- und Transferangebote zur Anwendung und im Umgang mit H2 entlang der Wertschöpfungskette


Vorgehensweise:

  • Modellierung des Systems auf Basis vorhandener Erzeugungs- Import-, Speicher- und Distributionsinfrastrukturen unter Einbeziehung der geografischen Voraussetzungen
  • Aufnahme der Anforderungen der Akteure in Bezug auf die Nutzung von Wasserstoff, Ammoniak, LOHC, Wärme (Kälte) etc.
  • Evaluation des Modells unter Berücksichtigung der vorher definierten Zielparameter (z.B. Wirtschaftlichkeit, CO2-Potential, Grad der Autarkie),
  • Abgleich mit den Zielsetzungen der H2-Roadmap BW und den überregionalen H2-Versorgungsinfrastrukturen

Verwertung:
Das Modell bildet die technischen und energiewirtschaftlichen Zusammenhänge unter den lokalen Randbedingungen ab und ermöglicht eine ganzheitliche Bewertung und Identifikation von z.B. emissions- und kostenoptimalen Systemstrukturen in Abhängigkeit der vorgegebenen Randbedingungen. Die Strukturoptimierung ermöglicht es, die Dimensionierung der einzelnen Komponenten untereinander abzustimmen und liefert die Erwartungswerte z.B. der Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten. So werden jeweils diejenigen Strukturen ermittelt, welche die optimale Systemkonfiguration darstellen. Das Projekt legt besonderen Wert auf die Unterstützung der Vorbereitung von Investitionsprojekten, die Transferierbarkeit zur Einbindung weiterer Akteure sowie auf eine wissenschaftliche Verwertung der Ergebnisse.


Projektpartner

IAVF Antriebstechnik GmbH (Projektleitung und Organisation)
Prof. Dr.-Ing. Bernhard Kehrwald

Hochschule Karlsruhe 
Prof. Dr.-Ing. Marco Braun

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie 
Prof. Dr. Karsten Pinkwart

KVVH Karlsruher Versorgungs-, Verkehrs- und Hafen GmbH Geschäftsbereich Rheinhäfen
Dipl.-Betriebsw. Jens-Jochen Roth

TechnologieRegion Karlsruhe GmbH 
Markus Wexel

 

Weitere Mitwirkende Unternehmen:

Air Products GmbH

Axpo Solutions AG

EnBW AG

H2-Global Stiftung

Mabanaft GmbH & Co. KG

MiRO Mineraloelraffinerie Oberrhein GmbH & Co. KG

Netze Südwest GmbH

Siemens Energy AG

Stadtwerke Karlsruhe GmbH