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


H2iPortKAMod zu Gast beim 1. Wasserstoff-Kolloquium Baden-Württemberg

Zwischenergebnisse der Modulierung fanden große Aufmerksamkeit

Das 1. Wasserstoff-Kolloquium Baden-Württemberg informierte über vielseitige Projektvorhaben im Bereich der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien, die in Baden-Württemberg bereits angelaufen sind. Mit dabei waren auch die Akteure des „H2iPortKa Mod“-Projekts aus Karlsruhe. Dr. Peter Berlet und Daniel Bull präsentierten die spannenden Zwischenergebnisse der Modulierung. Ziel ist es, Rahmenbedingungen für den Aufbau einer Infrastruktur für die Wasserstoffversorgung in der TechnologieRegion zu optimieren, und so den Projektpartnern verlässlichere Investitionsentscheidungen zu ermöglichen. 

Das H2-Kolloquium bot vielfältige Gelegenheiten, um gemeinsam mit den Akteuren anderer Initiativen in Dialog zu treten und sich gegenseitig zu Fachthemen auszutauschen.

Unter der Schirmherrschaft des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft hatten der Projektträger Karlsruhe und die Plattform H2BW zum Wasserstoff-Kolloquium 2023 eingeladen.


Karlsruher Wasserstoffprojekt präsentiert sich auf Gemeinschaftsstand des Landes BW

hy-fcell - Expo & Conference der internationalen Wasserstoff- und Brennstoffzellenbranche in Stuttgart

Auf der hy-fcell  traf sich am 13. und 14. September die internationale Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Community, um technologische Fortschritte zu diskutieren, Wissen zu transferieren und internationale Märkte zu erschließen. Auch das Karlsruher Wasserstoffprojekt „H2iPort KA Mod“ war auf Einladung der Landesagentur e-mobil bw auf dem Gemeinschaftsstand vertreten. Eine gute Gelegenheit, über das Projekt zu informieren und für den Aufbau eines Wasserstoffimport-Hubs im Rheinhafen Karlsruhe zu werben. Im Gespräch mit der Leiterin der Plattform H2BW, Isabell Knüttgen haben Dr. Peter Berlet (IAVF) und Markus Wexel (TRK) innovative Anwendungsfelder für Wasserstoff diskutiert. Der international gefragte Branchentreffpunkt und bot zudem eine ideale Plattform für den Austausch zu aktuellen Entwicklungen im Bereich der Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnik. 


BMWK - Die Nationale Wasserstoffstrategie

Eine erfolgreiche Energiewende bedeutet die Kombination von Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit und Umweltverträglichkeit mit innovativem und intelligentem Klimaschutz. Dafür braucht es alternative Optionen zu den derzeit noch eingesetzten fossilen Energieträgern. Wasserstoff bekommt hier eine zentrale Rolle bei der Weiterentwicklung und Vollendung der Energiewende. Denn er ermöglicht es, mit Hilfe erneuerbarer Energien die CO2-Emissionen vor allem in Industrie und Verkehr deutlich zu verringern.

Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) schafft die Bundesregierung einen kohärenten Handlungsrahmen für die künftige Erzeugung, den Transport, die Nutzung und Weiterverwendung von Wasserstoff und damit für entsprechende Innovationen und Investitionen. Sie definiert die Schritte, die notwendig sind, um zur Erreichung der Klimaziele beizutragen, neue Wertschöpfungsketten für die deutsche Wirtschaft zu schaffen und die internationale energiepolitische Zusammenarbeit weiterzuentwickeln.

Vor diesem Hintergrund verfolgt die NWS insbesondere folgende Ziele:

  • Wasserstofftechnologien als Kernelemente der Energiewende etablieren, um mit Hilfe erneuerbarer Energien Produktionsprozesse zu dekarbonisieren
  • Die regulativen Voraussetzungen für den Markthochlauf der Wasserstofftechnologien zu schaffen
  • Deutsche Unternehmen und ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken, indem Forschung und Entwicklung und der der Technologieexport rund um innovative Wasserstofftechnologien forciert werden
  • Die zukünftige nationale Versorgung mit CO2-freiem Wasserstoff und dessen Folgeprodukte sichern und gestalten

Lesen Sie mehr über die in der Wasserstoffstrategie festgehaltenen 38 Maßnahmen: BMWK - Die Nationale Wasserstoffstrategie


Zweites Spitzengespräch Wasserstoffinfrastruktur

Wasserstoff aus erneuerbaren Energien wird in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Das erklärte Ministerpräsident Winfried Kretschmann beim zweiten Spitzengespräch Wasserstoffinfrastruktur. Es sei enorm wichtig, die Versorgung rechtzeitig sicherzustellen.

In seiner Ansprache am 30. Juni 2023 betonte Ministerpräsident Winfried Kretschmann die zukünftige Bedeutung von Wasserstoff als Energiequelle und betonte die Notwendigkeit, Wasserstoff aus erneuerbaren Energien effizient zu nutzen. Baden-Württemberg strebt bis 2040 Klimaneutralität an und möchte seine geopolitische Abhängigkeit verringern. Der Angriffskrieg Russlands hat diese Abhängigkeit deutlich gemacht. Kretschmann betonte, dass die Industrie in Baden-Württemberg Wasserstoff benötigt und dass es daher von großer Bedeutung ist, eine rechtzeitige Versorgung sicherzustellen und eine Anbindung an das deutsche und europäische Wasserstoffnetz frühzeitig zu ermöglichen.

Seit Dezember 2022 führt die Landesregierung intensive Gespräche mit verschiedenen Interessengruppen über die Rolle von Wasserstoff für den Klimaschutz und die Wirtschaft. Im zweiten Spitzengespräch Wasserstoff, das am 30. Juni 2023 stattfand, haben die Teilnehmer eine Gemeinsame Erklärung unterzeichnet. In dieser Erklärung wird unter anderem gefordert, dass Baden-Württemberg bis 2032 an das geplante deutsche Kernnetz angeschlossen wird.

Umwelt- und Energieministerin Thekla Walker betonte, dass Wasserstoff ein Treibstoff für eine klimaneutrale Industriegesellschaft ist und dass Baden-Württemberg als führendes Industrieland von Anfang an in die Wasserstoffversorgung einbezogen werden muss. Aufgrund der vielen industriellen Zentren im Land ist ein verzweigtes Wasserstoffnetz erforderlich.

Mehrere Stränge im Südwesten an deutsches Kernnetz anschließen

Bereits bei der Ausgestaltung des deutschen Kernnetzes sollen nach Ansicht der 31 Unterzeichnerinnen und Unterzeichner der Gemeinsamen Erklärung gleich mehrere Stränge im Südwesten einbezogen werden: die im Bau befindliche wasserstofffähige Süddeutsche Erdgasleitung (SEL) vom Knotenpunkt Lampertheim bis Altbach/Neckar und deren Verlängerung bis Bissingen/Bayern, die Nord-Süd-Pipelineverbindung im Rheintal nach Baden-Württemberg und deren Fortführung bis zur Schweizer Grenze. Außerdem der Anschluss des Bodenseeraums (Illertal-Leitung/Donau-Bodensee-Leitung) sowie das grenzüberschreitende Projekt „Rhyn Interco“ im Raum Freiburg.

Planung basiert auf neuer Wasserstoff-Bedarfsanalyse

Für die Planung künftiger Netze führt das Umweltministerium aktuell eine neue Wasserstoff-Bedarfsanalyse durch. Gemeinsam mit der Plattfom H2BW, den Industrie- und Handelskammern, dem Netzbetreiber Terranets BW und verschiedenen Branchenverbänden werden dabei die Bedarfe der Unternehmen abgefragt. Der Bedarf an Wasserstoff in Baden-Württemberg wird sehr wahrscheinlich schon vor dem Start des deutschen Kernnetzes 2032 deutlich ansteigen – insbesondere in der Stromerzeugung bei der Umstellung von Gaskraftwerken, in der Industrie und im Schwerlastverkehr. Notwendig sind daher bundesweit einheitliche Bedingungen, die den Aufbau von Elektrolyseuren zur lokalen Produktion von Wasserstoff auch im Südwesten ermöglichen. Das Land unterstützt dabei aktiv Genehmigungsverfahren durch Leitfäden und Handlungsempfehlungen. Parallel fördert die Landesregierung derzeit den Aufbau der Tankstelleninfrastruktur für Langstrecken-LKW mit einem eigenen Förderprogramm.

Hier finden Sie den Link zur gemeinsamen Erklärung: Gemeinsame Erklärung: Wasserstoffinfrastruktur für Baden-Württemberg Stuttgart, 30. Juni 2023 (baden-wuerttemberg.de)


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)


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.


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

 



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