H2-Well – Vision regionale Wasserstoffwirtschaft
Die Initiative H2-Well
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat im Forschungsprogramm WIR! – Wandel durch Innovation in der Region (Link zum Beitrag) 20 Initiativen ausgewählt, die ostdeutschen Regionen im strukturellen Wandel neue Perspektiven eröffnen wollen. Eine dieser Initiativen ist die „Wasserstoffquell‐ und Wertschöpfungsregion Main‐Elbe-LINK“, kurz H2-Well. Mit mehr als 40 Partnern und Unterstützern aus der Region zwischen Main und Elbe wollen wir den Strukturwandel vorantreiben und mit Wasserstofftechnologien neue Wertschöpfungs- möglichkeiten generieren. Wir begreifen Strukturwandel als Chance zur Innovation.
Wasserstoff – Grundlage für die kombinierte Energie- und Mobilitätswende
„Das Wasser ist die Kohle der Zukunft“, so schrieb es Jules Verne bereits 1875. Diese Zukunft steht jetzt unmittelbar vor ihrer Realisierung, denn Wasserstoff ist der fehlende Baustein für eine umfassende Energie- und Mobilitätswende. Die Infrastrukturbereiche Elektrizitätswirtschaft, Mobilität, Wärmeversorgung und Abwasserbehandlung werden in der Initiative H2-Well über die Wasserstofftechnologie zusammengeführt. Unser Ziel ist es, weltweit erstmalig zwischen Main und Elbe die Wasserstoffwirtschaft in dezentralen Strukturen umzusetzen. Dies umfasst die grüne Wasserstofferzeugung aus lokalen erneuerbaren Energien, die Wasserstoffspeicherung, die Nutzung für Fahrzeugantriebe, die Stabilisierung des Elektrizitätsnetzes mit Wasserstofflösungen sowie Anwendungen zur Gebäudeheizung. Ergänzt wird dies um die Nutzung des bei der Wasserstoff- erzeugung entstehenden Sauerstoffs zum Beispiel für Anwendungen in der Abwasserreinigung. Erfahrbar werden die H2-Well-Wasserstoffprojekte ab 2019/2020 in Demonstrationsvorhaben in Sonneberg und Apolda, die als „Ausgangspunkte“ für die Wasserstoffwirtschaft über die Technologie informieren werden.
Der Main-Elbe-Link – Innovationsregion aus Tradition
Die Region zwischen Main und Elbe ist schon seit dem Mittelalter eine wirtschaftlich starke Region, die über wichtige Handelsstraßen mit dem Rest Europas vernetzt war. Hier sind bedeutende Innovationen entstanden wie die Kolbenvakuumluftpumpe, die Schnelldruckpresse, der Zeigertelegraph oder das Ganzmetallflugzeug. Sie ist eine Keimzelle der deutschen Fahrzeugindustrie, der optischen Industrie und der Porzellanherstellung. H2-Well möchte an diesen Erfindergeist, den Forscherdrang, das Unternehmertum und die Innovationskraft anknüpfen.
Heute wird die Region durch klein‐ und mittelständische Unternehmen geprägt. Darunter sind viele Betriebe, die als Zulieferer für Großunternehmen sowie als Entwicklungsdienstleister oder Produzenten für Nischen‐ und Sonderprodukte agieren und sich durch ihre hohe Flexibilität auszeichnen. Hieraus erwachsen regionalspezifische Chancen für Innovationen und neue Wirtschaftsfelder. Gerade im produzierenden Gewerbe, das für die Wertschöpfung zwischen Main und Elbe von großer Bedeutung ist, sind in den nächsten Jahren durch die Digitalisierung, additive Fertigungstechnologien, neue Werkstoffe, die Energiewende und neue Mobilitätskonzepte große Veränderungen zu erwarten. Rechtzeitig auf neu entstehende Wirtschaftsfelder wie die Wasserstofftechnologie zu setzen, ist daher entscheidend für die Zukunft. Die Initiative H2-Well geht dies an mit dem Anspruch, den Main-Elbe-Link zum Ausgangspunkt der dezentralen, grünen Wasserstoffwirtschaft in Deutschland zu machen.
Regionale Akteure – lokale Wertschöpfungsketten
Vom Strom zu Wasserstoff, Sauerstoff und Wärme
H2-Well setzt auf lokale Wertschöpfungsketten, die neben der nachhaltigen Wasserstofferzeugung und -nutzung auch die Verwendung der Prozesswärme und des bei der Elektrolyse entstehenden Sauerstoffs umfassen. Hierdurch erschließen sich neue Optionen für Anwendungen in der Mobilität, der Elektrizitätswirtschaft, der CO2-intensiven Industrie, der Warmwasser- und Heizwärmebereitstellung, der Abwasserbehandlung, dem Handwerk und dem Gesundheitssektor.
Aus regional erzeugter erneuerbarer Elektrizität hergestellter „grüner“ Wasserstoff bietet die Möglichkeit, emissionsfrei Mobilität für LKW, PKW, Busse und Bahnen mit einem lokal gewonnenen Kraftstoff zu gewährleisten, und das bei kurzen Betankungszeiten sowie ohne Einschränkungen bei der Reichweite. Weiterhin kann mit dem Gas Wasserstoff erneuerbare Elektrizität dezentral zwischengespeichert werden, um zu einem späteren Zeitpunkt wieder verstromt zu werden. Aber auch bei der Bereitstellung von Wärme in Gebäuden oder aber in der Zementindustrie eröffnen sich mit Wasserstofftechnologien Wertschöpfungsmöglichkeiten. Sogar der bei der Elektrolyse zur Herstellung von grünem Wasserstoff als Nebenprodukt entstehende Sauerstoff kann lokal genutzt werden, zum Beispiel zur Optimierung der Abwasserreinigung, im Gesundheitssektor oder als technisches Gas für Schweißprozesse.
Potenziale der dezentralen Wasserstoffwirtschaft
Die regionalen Voraussetzungen für einen von unten getriebenen Strukturwandel sind günstig, denn mittelständische Unternehmen, hoch spezialisierte Forschungsinstitutionen und flexible kommunale Aufgabenträger bieten ideale Voraussetzungen, um neue Wege zu beschreiten. Außerdem eröffnen sich Möglichkeiten, bestehende Infrastrukturen an die Erfordernisse des demografischen Wandels anzupassen. Damit behalten auch ländliche Gebiete langfristig selbsttragende Strukturen.
Der Aufbau einer dezentralen Wasserstoffwirtschaft bietet beachtliche Potentiale für den Klimaschutz, die Versorgungssicherheit mit Energie, einen selbstbestimmten Strukturwandel sowie für die Schaffung einer verantwortungsvollen regionalen Wertschöpfung. Wasserstoff ist die Grundlage für den Transformationsprozess in ein postfossiles Zeitalter.
Der Bottom-Up-Ansatz der Initiative H2-Well ist bundesweit einzigartig mit einem Modellcharakter für ganz Deutschland. Es besteht die einmalige Chance, als weltweit erste Region eine vollständige lokale Wertschöpfungskette der Wasserstoffwirtschaft zu schaffen. Durch neue hochqualifizierte Arbeitsplätze sowie Bildungs- und Qualifizierungsangebote mit überregionaler Strahlkraft wird ein nachhaltiger Strukturwandel in einer demographisch benachteiligten Region initiiert. H2-Well schafft die notwendigen Infrastrukturen für die dekarbonisierte Gesellschaft.
Presse und Medien
MDR Thüringen: 17. Mai 2018
Sonneberg: Initiative will Wasserstoff-Energie stärker fördern
In Sonneberg startet eine Initiative zum Ausbau der Wasserstoff-Technologie. Ziel ist, den Wasserstoff im Rahmen der Energiewende für Zukunfts-Technologien nutzbar zu machen.
MDR aktuell: 17. Mai 2018
H2-Well: Mitteldeutschland wird zur Wasserstoffregion
Liegt die Zukunft der Energiegewinnung im Wasser? Trennt man Wasser in seine Bestandteile entstehen Sauerstoff und Wasserstoff. Und dieser Wasserstoff gilt als Grundlage für so manche Zukunftstechnologie.
Freies Wort: 18. Mai 2018
Nicht nur reden, sondern Ärmel hoch und anpacken
Mit Vorträgen und Workshops erfolgte am Donnerstag im Schlossberg der offizielle Auftakt der Wir-Initiative H2-Well für die Entwicklung einer Wasserstoff-Region zwischen Main und Elbe.
Thüringer Allgemeine: 18. Mai 2018
Das Ziel ist klar: Abgasfreie Fahrzeuge ohne Diskussion über Reichweiten oder Tankdauer
Thüringer Wissenschaftler und Firmen beteiligen sich mit Projekt an Wettbewerb des Bundesforschungsministeriums.
Tagebuch
1. März 2021 - Innovative Wärmeversorgung mit Wasserstoff - H2-Well startet Demonstrationsprojekt PEM4Heat
Im Rathaus der südthüringischen Kreisstadt Sonneberg soll die Wärmeversorgung in naher Zukunft mit lokalem Wasserstoff realisiert werden. Das ist das Ziel des unter dem Dach der WIR!-Bündnisinitiative H2-Well vom BMBF geförderten Demonstrationsvorhabens PEM4Heat.
In dem zum 1. März gestarteten Projekt werden neue Komponenten und Konzepte für die dezentrale Erzeugung von Wasserstoff, die Verdichtung und die effiziente Nutzung des Gases im Wärmesektor erprobt. Im Zentrum der technischen Entwicklungsarbeiten stehen ein Proton-Exchange-Membrane-(PEM)-Hochdruckelektrolyse-Stack, ein innovativer H2-Hochdruckverdichter sowie ein Wasserstoff-Sauerstoff-Kreislaufmotor, deren Wärmeauskopplung mit einer Standard Brennstoffzelle verglichen werden soll. Durch neu konzipierte Programme zur Aus- und Weiterbildung von H2-Fachkräften soll die notwendige Expertise für die angestrebte Markteinführung der Innovationen in der Region aufgebaut werden.
„Wasserstoff ist der ideale Energieträger für eine CO2-neutrale Energieversorgung und kann somit wesentlich zum Gelingen der Energiewende beitragen. Nur durch eine konsequente Forcierung der Wasserstoff-Technologien können die langfristigen Klimaziele erreicht werden. PEM4Heat ist dabei einer von vielen Schritten, die uns diesem Ziel näherbringen,“ erläutert Uwe Eckardt, Projektleiter beim Sonneberger Elektrolyseur-Hersteller AVX/Kumatec Hydrogen, der das Projektkonsortium anführt. An PEM4Heat beteiligen sich insgesamt fünf wissenschaftliche und industrielle Partner aus Thüringen, Sachsen-Anhalt und Sachsen sowie die Stadtverwaltung und die Staatliche Berufsbildende Schule Sonneberg.
Wasserstoffverdichtung auf hohem Druckniveau: 300 bar Elektrolyse und 1.000 bar Kompression
Mit der Neuentwicklung eines PEM-Hochdruckelektrolyse-Stack strebt Konsortialführer AVX/Kumatec Hydrogen an, den Ausgangsdruck des in der Elektrolyse erzeugten Wasserstoffs auf bis zu 300 bar zu erhöhen. Dadurch kann Energie im Verdichtungsprozess – Wasserstoff bedarf aufgrund der geringen Dichte des Gases für Transport und Anwendung der Kompression – eingespart werden. Gleichzeitig arbeitet AVX/Kumatec Hydrogen an einem neuartigen H2-Verdichter, der Wasserstoff von 40 auf 1.000 bar effizient komprimiert und zum Beispiel bei der Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen eingesetzt werden könnte. Die TU Chemnitz trägt durch die experimentelle Erforschung von Metallmembranen zu diesem innovativen Verdichtungskonzept bei.
Verbrennung ohne Abgase – der Wasserstoff-Sauerstoff-Kreislaufmotor
Verantwortlich für die Entwicklung und Kopplung des Wasserstoff-Sauerstoff-Kreislaufmotors mit einem BHKW ist das WTZ Roßlau. Dank des hohen Ausgangsdrucks der Elektrolyse können H2 und O2 im Kreislaufmotor emissionsfrei in Elektrizität und Wärme umgewandelt werden. In PEM4Heat gilt es, das Prinzip im Zusammenspiel mit der Gebäudebeheizung zu erproben. Das IAB Weimar vergleicht dazu die im Projekt gewonnenen Leistungsdaten des Kreislaufmotor-BHKWs mit einer konventionellen Brennstoffzellen-Blockheizung und untersucht die Effekte der Prozesswärmeauskopplung aus der PEM-Elektrolyse. Die ISLE Steuerungstechnik und Leistungselektronik GmbH aus Ilmenau entwickelt die übergeordnete Steuerung und Regelung der energetischen Prozesse.
Wasserstoff für die nachhaltige Zukunft der Region
Die Stadtverwaltung Sonneberg begleitet die Umsetzung der Anlagen in PEM4Heat vor Ort und informiert die Öffentlichkeit über die innovativen H2-Technologien, die im Projekt Anwendung finden. Dabei steht das Potenzial der Wasserstoffwirtschaft für die Region im Vordergrund. Für dessen Realisierung ist nicht allein die Infrastruktur ausschlaggebend, sondern auch Fachkräfte die sich mit der Technik auskennen. Deshalb setzt die Staatliche Berufsbildende Schule Sonneberg auf das neue Berufsbild H2-Techniker und entwickelt in PEM4Heat entsprechende Aus- und Weiterbildungsprogramme. So sollen die Inhalte der Wasserstofftechnologie für die Auszubildenden zunächst in vier Berufen als Module in den theoretischen Unterricht eingebaut werden.
Über H2-Well
Die Bündnisinitiative H2-Well Wasserstoffquell- und Wertschöpfungsregion Main-Elbe-LINK wird im Rahmen des WIR!-Programms („Wandel durch Innovation in der Region“) durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. In H2-Well versammeln sich mehr als vierzig Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft, Verwaltung und Zivilgesellschaft mit dem Ziel, eine dezentrale Wasserstoffwirtschaft in der Bündnisregion zwischen Main und Elbe zu etablieren. An den Ausgangspunkten der Initiative, in Sonneberg und in Apolda, erproben die Partner in den Demonstrationsprojekten PEM4Heat und h2well-compact innovative H2-Komponenten, die integral für den Ausbau dezentraler Wasserstoffinfrastrukturen zur Erzeugung und Anwendung von Wasserstoff in Industrie, Wärme und Mobilität sind. Die Bauhaus-Universität Weimar ist für die wissenschaftliche Koordination der Aktivitäten in H2-Well verantwortlich.
22. Februar 2021 - Vier Fragen an Bernd Hubner, Leiter der Wasserwerke Sonneberg und Vorsitzender des HySON e.V.
Die H2-Well Interviewserie, in der Bündnispartner auf mindestens vier Fragen zu H2-Well und Themen der Wasserstoffwirtschaft antworten, geht in die zweite Runde. Diesmal im Gespräch ist Bernd Hubner, Leiter der Wasserwerke Sonneberg und Vorsitzender des HySON-Förderverein Institut für Angewandte Wasserstoffforschung Sonneberg e. V.
Herr Hubner, Sie stehen dem HySON-Förderverein Institut für Angewandte Wasserstoffforschung Sonneberg e. V. vor, der Teil des H2-Well Konsortiums ist. Können Sie uns erläutern, welche Ziele der Verein verfolgt und wie der Verein die Aktivitäten in H2-Well unterstützt?
Der Impuls für die Gründung des Vereins gab das HYPOS-Projekt LocalHy, an dem die Wasserwerke Sonneberg und weitere Akteure aus der Region beteiligt waren. Am Ende des Projekts stand die Erkenntnis, dass es noch viel Arbeit bedarf bis die auf den Weg gebrachten Wasserstoffinnovationen tatsächlich Anwendung in der Gesellschaft finden. Die Brücke zur Anwendung zu schließen, das war und ist das Ansinnen der Akteure, die sich im Sonneberger HySON e.V. zusammengeschlossen haben. Wir wollen anwendungsnahe Forschung sowie Aus- und Fortbildung auf dem Gebiet der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie voranbringen. Künftig geschieht das auch unter dem Dach einer gemeinnützigen GmbH, während der Verein als Träger weiterhin das Ziel verfolgt, die ökologische und soziale Bedeutung der H2-Wirtschaft für die Gesellschaft aufzuzeigen, Akteure sowie deren Know-How zusammenzubringen und zu vernetzen. Zwischen den Zielen des HySONs und dem Vorhaben Innovationsmanagement in H2-Well, das unser Verein leitet, besteht daher ein hoher Deckungsgrad. Im Rahmen des Innovationsmanagements übernehmen wir Teile der Öffentlichkeitsarbeit, begleiten die Innovationsentwicklung in den einzelnen H2-Well Demonstrationsprojekten und unterstützen die Bündnispartner bei diesem Prozess, z.B. durch Innovationscoachings. Ein hohes Maß an Innovationskultur im Bündnis zu etablieren, das ist das Ziel des Innovationsmanagements in H2-Well.
Aus Sicht des Innovationsmanagements, wo sehen Sie besonderen Innovationsbedarf in der H2-Well Bündnisregion, die Thüringen, Teile Sachsens, Sachsen-Anhalts und die Region Oberfranken umfasst? Inwiefern kann die Wasserstoffwirtschaft neue Impulse für die Region setzen?
Der übergeordnete Gedanke des WIR!-Programms durch das H2-Well gefördert wird, ist es, wie der Name bereits sagt „Wandel durch Innovation“ zu gestalten. Diesen Prozess nach außen, der Gesellschaft, zu vermitteln und den Beitrag den H2-Innovationen hierbei leisten können aufzuzeigen, das sehe ich als unsere Aufgabe und Herausforderung in H2-Well. Um die großen Umwälzungen unserer Zeit zu meistern und den Wandel tatsächlich zu vollziehen, müssen die Menschen in der Region mitgenommen werden. Der Impuls der von der Wasserstoffwirtschaft ausgehen kann ist, dass wir angesichts der klimaökologischen sowie strukturellen Probleme nicht verzagen müssen, sondern mit den innovativen Ansätzen in der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie nachhaltige und ganzheitliche Lösungen schaffen können.
Was bietet das Innovationsmanagement Unternehmen in der Region an?
Erstens schaffen wir durch unsere Öffentlichkeitsarbeit, durch die Durchführung von Vernetzungsveranstaltungen und die Herausbildung eines H2-Well Markengedankens mit klarem Corporate Design einen Identifikationspunkt für Unternehmen, die sich die Wasserstoffwirtschaft auf die Fahne geschrieben haben und sich aktiv am Aufbau einer H2-Wertschöpfungskette in der Region beteiligen wollen. Zweitens helfen wir Partner Hürden beim Innovationsprozess zu überwinden. Viele Unternehmen wollen innovativ tätig sein, jedoch bei der Entwicklung eines neuen Produkts oder Verfahrens läuft nicht immer alles glatt, technologische Schnittstellen und Zulieferer- und Vertriebsketten sind zum Beispiel selten von Anfang an klar definiert. Wir können Partnern bei Problemen schnell Abhilfe schaffen, indem wir Expertise und Know-How aus dem H2-Well Netzwerk vermitteln. Zu guter Letzt stehen wir bereit, wenn es am Ende der H2-Well Demonstrationsprojekte bei den Bündnispartnern darum geht, die Ergebnisse in tatsächliche Produktanwendungen zu überführen und zu vermarkten. Hier beraten wir zur patentrechtlichen Sicherung von Innovationen und führen für die Partner Patentrecherchen durch.
Welchen Stellenwert nimmt Wasserstoff bei der Entwicklung von Innovationen in Ihrer angestammten Branche, der Wasserwirtschaft, ein?
Die Wasserwirtschaft ist ein sehr energieintensiver Wirtschaftszweig, vor allem die Abwasserbehandlung ist ressourcenintensiv. Unser Ziel bei den Wasserwerken Sonneberg ist es zunehmend klimaneutral zu werden. Dabei kann grüner Wasserstoff eine große Rolle spielen, als Erdgas-Redundanz oder auch als alternativer Treibstoff in der betrieblichen Mobilität. Grauer Wasserstoff wird in geringen Mengen in der Trinkwasseraufbereitung eingesetzt, eine konsequente Substitution durch grünen Wasserstoff kann einen Beitrag zur Reduzierung von Emissionen leisten. Den innovativsten Ansatz zur Anwendung von grünem Wasserstoff sehe ich allerdings in der Abwasserreinigung. Die sogenannte vierte Reinigungsstufe, in der Reststoffe, wie z.B. Medikamenten, durch Ozonierung im Abwasser beseitigt werden ist aufwändig und wird aufgrund der hohen Kosten derzeit kaum durchgeführt. Hier böte die Erzeugung von Wasserstoff im Elektrolyse-Verfahren ein interessantes Geschäftsmodell, bei dem der anfallende Sauerstoff kostengünstig als Ozon aufbereitet in der vierten Reinigungsstufe genutzt und der Wasserstoff verkauft werden könnte. Somit könnte die Qualität des Abwassers nachhaltig und wirtschaftlich zugleich erhöht werden. Zumal die niedrigen Flusspegel in den aufgrund des Klimawandels immer trockener werdenden Sommermonaten eine ökologische Herausforderung für die Abwasserbehandlung darstellen.
5. Januar 2021 - H2-Well startet Interviewserie mit Bündnispartnern
H2-Well läutet den Jahreswechsel mit einer neuen Interviewserie ein. Die Partner des WIR!-Bündnisses werden im Rahmen regelmäßig erscheinender Interviews einen näheren Einblick in ihr Engagement bei H2-Well und ihre Einschätzung zur Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft in der Bündnisregion und darüber hinaus, geben. Den Auftakt macht Prof. Dr. Mark Jentsch von der Professur Energiesysteme der Bauhaus-Universität Weimar.
Prof. Jentsch zeichnet sich als wissenschaftlicher Koordinator des H2-Well Bündnisses unter anderem für die strategische Fortschreibung des der Initiative zugrundeliegenden Konzepts der dezentralen Wasserstoffwirtschaft verantwortlich. Im Interview erläutert er das Konzept und die Rolle der Bauhaus-Universität Weimar im Verbund der H2-Well Partner.
Prof. Jentsch, Sie arbeiten am Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme der Bauhaus-Universität Weimar und haben das WIR!-Bündnis H2-Well mit ins Leben gerufen. Welcher Gedanke stand am Anfang der Initiative und warum braucht es ein Bündnis wie H2-Well?
Die erste Idee zu H2-Well ist zu einem Zeitpunkt entstanden, als das Thema Wasserstoff noch nicht in aller Munde war. Im Gegenteil, am Anfang stand unter den Bündnispartnern die Feststellung, dass trotz des nachgewiesenen Potenzials der H2- und Brennstoffzellentechnologie für eine treibhausgasneutrale Zukunft zu wenig geschieht, um die Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft voranzutreiben. Für uns und unsere Partner, zumeist KMU, die schon lange im Bereich Wasserstoff aktiv sind, war damit klar, dass der Anstoß für einen wasserstoffinduzierten Strukturwandel von unten, aus den Regionen, kommen muss. Unser Ziel in H2-Well ist es, der Wasserstoffwirtschaft zu mehr Sichtbarkeit zu verhelfen, indem wir in einem Bottom-up-Ansatz Kompetenzen bündeln und gemeinsam wegweisende Projekte an den beiden Ausgangspunkten der Initiative, Sonneberg und Apolda, umsetzen. Auf diese Weise wollen wir in der H2-Well-Region zwischen Main und Elbe Fakten schaffen und zeigen, dass mit Wasserstoff klimaschädliche Emissionen z.B. in der Mobilität und in der Wärmeversorgung signifikant gesenkt werden können. Genau an diesen beiden Punkten werden wir daher auch mit zwei F&E-Projekten in Apolda und Sonneberg ansetzen.
Welche Rolle nimmt die Bauhaus-Universität im Bündnis ein?
Das Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme (b.is), an dem die Professur Energiesysteme angesiedelt ist, forscht an der nachhaltigen Transformation von Infrastrukturen der Bereiche Abfall, Wasser, Verkehr und Energie, deren intelligente Verknüpfung im Sinne der Sektorenkopplung zu einem geringeren Ressourcen- und Energieeinsatz beitragen kann. Wir arbeiten am b.is transdisziplinär an diesen Zukunftsfragen und auch H2-Well ist von diesem Prinzip geprägt: sektorenübergreifende Lösungen umzusetzen, die über das Element grüner Wasserstoff verbunden sind und zu mehr Nachhaltigkeit beitragen. In H2-Well sind wir für die wissenschaftliche Koordination der Bündnispartner und deren Projekte verantwortlich. Zudem betreuen wir die strategische Fortschreibung des WIR!-Konzepts, das der Initiative zugrunde liegt und auf dessen Basis wir eine dezentrale grüne Wasserstoffwirtschaft in der Region etablieren wollen. Außerdem partizipieren wir an einem F&E-Projekt zur Entwicklung eines kompakten Wasserstoffversorgungssystems in Apolda, während sich die Professur Verkehrssystemplanung am b.is aktiv in Untersuchungen zum Markthochlauf einbringt.
Was bedeutet dezentral im Kontext der Wasserstoffwirtschaft? Worin sehen Sie das besondere Potenzial von dezentralen H2-Infrastrukturen?
Der Ansatz der dezentralen Wasserstoffwirtschaft setzt auf eine flächenwirksame Umsetzung von Wasserstoffinfrastrukturen, von der Unternehmen und Endverbraucher in den Regionen, Landkreisen und Kommunen profitieren. Das heißt, dass die Wertschöpfungskette H2-Systeme umfasst, mit denen Wasserstoff vor Ort mittels erneuerbaren Energien im Elektrolyse-Verfahren „grün“ erzeugt und lokal Anwendungen in der Mobilität, Industrie, Elektrizitätsnetzstabilisierung oder Wärmeversorgung zugeführt wird. Dies lässt sich gut in kleinen, dezentralen Strukturen realisieren. Dadurch werden Potenziale in der lokalen Wertschöpfung freigesetzt und die Energiewende aus den Regionen heraus vorangetrieben, da die örtlichen Voraussetzungen für die Sektorenkopplung besser berücksichtigt werden können.
Welche Maßnahmen müssten aus Ihrer Sicht als Nächstes umgesetzt werden, um eine Wasserstoffinfrastruktur mit Zukunft in Deutschland zu verwirklichen?
Im Sinne meiner vorangegangenen Ausführungen sollte der Fokus beim Thema Wasserstoff vermehrt auf die lokalen und regionalen Potenziale in Deutschland gelegt werden, statt, wie in der aktuellen Diskussion, vornehmlich auf den Import von grünem Wasserstoff und den H2-Bedarf der Industrie. Es gilt, Anreize für die Errichtung von Elektrolyse-Anlagen zu schaffen, auch für KMU, und die Entwicklung von ganzheitlichen Konzepten zur Wasserstoffversorgung auf der kommunalen Ebene zu fördern. Hierfür müssen auch Anpassungen auf der regulativen Ebene erfolgen, um z.B. den Strom für die Elektrolyse günstiger zu machen. Deutschland sollte nicht nur bei der Entwicklung der Technologie Vorreiter sein, sondern auch beim Markthochlauf Standards setzen.
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Kläranlagen – Der ideale Infrastrukturspender für Wasserstofftechnologien
„Die Wasserstoffwirtschaft kann einen signifikanten Beitrag dazu leisten, Stromnetze zu stabilisieren. Dies ist im Rahmen der Energiewende sehr wünschenswert und wir können neben dem Wasserstoff auch den bei der Elektrolyse entstehenden Sauerstoff auf Kläranlagen nutzen. Die Reinsauerstoffnutzung lässt sich problemlos nachrüsten. Der Betrieb ist relativ komplikationslos, die Reinigungswerte sind besser als bei einer konventionellen Kläranlage und die Betriebssicherheit ist sehr hoch. Insgesamt sind Kläranlagen hervorragende Infrastrukturspender für die Wasserstoffwirtschaft.“
Bernd Hubner,
Wasserwerke Sonneberg, Werkleiter
Die Druckelektrolyse – Wasserstofferzeugung aus erneuerbarem Strom
„Das Prinzip der Wasserelektrolyse ist seit beinahe 200 Jahren bekannt. Das besondere an unserer Umsetzung dieses Verfahrens ist der hohe Druck. Wir produzieren Wasserstoff und Sauerstoff mit einem Systemdruck von 100 bar. Das wirkt sich positiv auf den Wirkungsgrad aus und wir haben ein Ausgangsdruckniveau, welches aus technischer und kaufmännischer Sicht vorteilhaft für die nachgeschalteten Komponenten, wie z.B. Zwischenspeicher oder Verdichter, ist.“
Uwe Eckardt,
AVX/Kumatec Hydrogen GmbH & Co. KG, Leiter Entwicklung
Sonneberg steht bereit, um Wasserstofftechnologien umzusetzen
„Die Potentiale sind in unsere Menschen. Es gibt hier kaum jemanden, der Entscheidungsträger ist und nicht davon überzeugt wäre, dass dem Wasserstoff die Zukunft gehört. Sonneberg ist eine technologieaffine Region - wir wollen Wasserstofftechnologien, die es so noch nicht gibt, erproben. Ich denke wir sind auf dem besten Weg und haben die besten Voraussetzungen. Wir stehen als Modellregion bereit.“
Dr. Heiko Voigt,
Bürgermeister der Stadt Sonneberg
Der Wasserstoff-Kreislaufmotor – Außer Wasser keine Emissionen
"Der von uns entwickelte Wasserstoff-Kreislaufmotor hat zwei wesentliche Innovationen. Das eine ist die Wasserstoffdirekteinblasung und das andere ist die Sauerstoffzuführung. Die Sauerstoffzuführung benötigen wir, um den Kreislauf abbilden zu können. Wir führen dem Motor Wasserstoff und Sauerstoff zu, welche dann im Motor zu reinem Wasser umgesetzt werden. Dieses Wasser ist das einzige Verbrennungsendprodukt, das der Motor in die Umwelt entlässt. Der Wasserstoff-Kreislaufmotor ist prädestiniert für den Einsatz in der Power-to-Gas-Technologie. Im Vergleich zur Brennstoffzelle hat er den Vorteil, dass er sehr geringe spezifische Kosten hat und auch für höhere Leistungen leicht zu skalieren ist.“
Manuel Cech,
WTZ Roßlau gGmbH, technischer Projektleiter
Vorträge
Die Arbeit des Bündnisses H2-Well wird dem Fachpublikum und der Öffentlichkeit auf regionalen und überregionalen Veranstaltungen präsentiert:
05.11.2020 – Digitaler ThEEN-Innovationsdialog 2020
20.11.2019 – 8. Regionale Energiekonferenz Südwestthüringen, IHK Südthüringen, Suhl
22.10.2019 – Thüringer ClusterManagement der LEG Thüringen / H2-Well, Workshop Wasserstoff: Chancen und Ansätze für eine zukünftig nachhaltige und wirtschaftliche Nutzung, comcenter Brühl, Erfurt
24.06.2019 – TÜV Thüringen, Thüringer Innovationsforum Wasserstoff, Arnstadt
27.11.2018 – InnoCON Thüringen: RIS3 Jahresveranstaltung, Arena Erfurt
27.11.2018 – RIS3 Arbeitskreissitzung „Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung“, Arena Erfurt
15.11.2018 – 7. ThEGA-Forum: Energiewende – jetzt erst recht!, Arena Erfurt
25.10.2018 – Energy Solutions, Institut für Angewandte Bauforschung, Weimar
12.09.2018 – H2-Well und die Region Coburg, Kongresshaus Rosengarten, Coburg
31.08.2018 – H2-Well Gruppenworkshop, Hotel am Schloß, Apolda
29.06.2018 – Deutsche Akademie für Städtebau und Landesplanung (DASL) Sommerexkursion, Rathaus Sonneberg
15.06.2018 – RIS3 Arbeitskreissitzung „Nachhaltige und intelligente Mobilität und Logistik“, KNV Logistik GmbH, Erfurt
24.05.2018 – RIS3 Arbeitskreissitzung „Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung“, Institut für Angewandte Bauforschung, Weimar
17.05.2018 – Auftakt H2-Well: Wasserstoffquell- und Wertschöpfungsregion Main-Elbe-LINK, Schloßberghotel, Sonneberg
20.02.2018 – HYPOS-Dialog „Wasserstoff in der Anwendung“, Leipziger KUBUS, Leipzig
Die koordinierenden Bündnispartner
SolarInput e.V.
Dr. rer. oec. Sabine Schmidt
Gustav-Tauschek-Straße 2, 99099 Erfurt
KUMATEC Hydrogen GmbH & Co. KG
Dr.-Ing. Joachim Löffler
Industriestraße 14, 96524 Neuhaus-Schierschnitz
Bauhaus-Universität Weimar
Prof. Dr. Mark Jentsch
Schwanseestr. 1a, 99423 Weimar
Wir suchen den Austausch mit Akteuren aus allen gesellschaftlichen Bereichen der Wirtschaft, Forschung und Entwicklung, kommunalen Infrastruktur, Bildung, Politik und Kultur, um gemeinsam mit uns die Wasserstoffregion H2-Well zu entwickeln und zu gestalten.