HydroHub-Fenne wird Reallabor der Energiewende. Die Projektskizze, welche die STEAG GmbH, Essen, gemeinsam mit den Projektpartnern Siemens AG, dem Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme (IZES gGmbH) und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI GmbH) entworfen und beim Wettbewerb des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) eingereicht hat, wurde unter 90 Einsendungen ausgesucht und als förderfähig bewertet. Wirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU) unterstrich damit am 19. Juli 2019 in Berlin, dass HydroHub-Fenne ein wichtiger Zukunftsbaustein für eine erfolgreiche Energiewende in Deutschland ist.
Insgesamt 20 Projekte wurden im Rahmen einer Pressekonferenz von Altmaier aufgerufen, den offiziellen Förderantrag zu stellen. „Das ist ein großer Erfolg für die Projektgemeinschaft und unterstreicht unsere Strategie: STEAG leistet an Kraftwerksstandorten im Saarland und in Nordrhein-Westfalen relevante Beiträge zur Energiewende“, sagt Wolfgang Cieslik, Mitglied der Geschäftsführung der STEAG GmbH und dort verantwortlich für das Segment Markt und Technik. Das BMWi wird die ausgewählten Projekte bis 2025 mit jährlich insgesamt 100 Mio. € fördern. Der Start ist für das kommende Jahr geplant.
Mit der Projektskizze „HydroHub-Fenne“ beteiligten sich die Projektpartner am Ideenwettbewerb „Reallabor der Energiewende“ des BMWi. Die Bundesregierung will mit den ausgewählten Projekten den Ausbau von Wasserstoff-Technologien und die Etablierung von Sektorkopplung beschleunigen und zur Marktreife bringen. „Mit diesem innovativen Wasserstoff-Infrastrukturprojekt wollen wir einen Weg zur notwendigen Weiterentwicklung der Energiewende aufzeigen sowie Empfehlungen erarbeiten, wie die regulatorischen Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Bau und Betrieb solcher CO2-freier Anlagen gestaltet sein sollten“, sagt Prof. Thomas Thiemann, Leiter des Energy Transition Technologies Team vom Projektpartner Siemens Gas&Power.
Mit dem Ausstieg aus der Atomstromproduktion im Jahr 2022 und dem geplanten Ende der Kohleverstromung im Jahr 2038 steht fest: In Deutschland sollen in Zukunft Wind- und Sonnenenergie die tragenden Säulen der Stromversorgung bilden. Doch beide erneuerbaren Energiequellen unterliegen witterungsbedingten Schwankungen. Wasserstoff kann als Energieträger diese Schwankungen ausbalancieren. Am STEAG-Kraftwerk in Völklingen-Fenne (Bild 1) soll dies an einem Energieknotenpunkt stattfinden, an dem Stromnetz, Fernwärmenetz und eine Gaspipeline zusammenlaufen. „Der Begriff Sektorkopplung, der bisher theoretisch als Schlüssel für eine gelungene Energiewende genannt wird, ist an unserem Standort Realität“, sagt Cieslik.
Und so sieht die Projektskizze aus: Am Standort des STEAG-Kraftwerks produzieren die Projektpartner in Zeiten des Überangebots an Wind- und Sonnenenergie mithilfe eines Elektrolyseurs Wasserstoff. Dieser Energieträger kommt anschließend auf vielfältige Weise zum Einsatz, durch die Verbindung von Strom- und Gasnetz, Industrie und Verkehr. So wird der Wasserstoff an nahegelegene Stahlunternehmen geliefert, die ihn für industrielle Prozesse benötigen. Er wird ins regionale Gasnetz eingespeist und versorgt zusätzlich öffentliche Wasserstoff-Tankstellen für Brennstoffzellenfahrzeuge im Saarland. Zudem kann der Wasserstoff später wieder in Strom verwandelt werden. Die Wärme, die bei der Erzeugung des Wasserstoffs entsteht, wird in das Netz des Fernwärmeverbunds Saar (FVS) der STEAG ausgekoppelt.
Die strombasierte Wasserstoffproduktion (Elektrolyse) soll im industriellen Maßstab auf Basis von erneuerbaren Energien erfolgen. Hierbei wird Strom aus Wind und Sonne genutzt, um Wasser im Elektrolyseverfahren in Sauerstoff und sogenannten grünen Wasserstoff aufzuspalten. Der Wasserstoff kann anschließend als Ersatz für fossile Brennstoffe genutzt werden, wodurch die Energieerzeugung CO2-frei wird. Für energieintensive Branchen wie die Stahlindustrie und die chemische Industrie kann der Einsatz von Wasserstoff ein entscheidender Schritt in Richtung einer besseren Umweltverträglichkeit und hin zur Klimaneutralität sein. Die vier Projektpartner schaffen mit dem HydroHub-Fenne einen Prototyp, der bundesweit auch an anderen Standorten realisiert werden kann. Neben der Verringerung von CO2-Emissionen werden so auch neue Arbeitsplätze geschaffen. Sie veranschlagen ein Investitionsvolumen im mittleren zweistelligen Millionenbereich.
In Völklingen-Fenne betreten die vier Partner Neuland, denn das Zusammenspiel von verschiedenen Komponenten und Anlagen wird dort erstmals im industriellen Maßstab erprobt. Ein neuer Elektrolyseur, ein großer Wasserstoffspeicher und eine neue Hochtemperaturwärmepumpe treffen an diesem Energieknotenpunkt u. a. auf ein bestehendes Großbatteriesystem, auf ein Grubengasmotorenheizkraftwerk und auf einen Elektrodenkessel. Entsprechend sind sämtliche Anschlüsse zu Strom-, Wärme- und Gasnetzen vorhanden und nutzbar. Darüber hinaus prüft die STEAG den Bau eines Gas-und-Dampfkraftwerks am Standort Fenne, in dem Wasserstoff im großen Stil in einer Gasturbine rückverstromt werden kann. (STEAG/Si.)
