VCI / DECHEMA-Workshop „Strombasierter Wasserstoff“

Chemieindustrie ist Partner der Energiewende

Um Technologien zur flexiblen strombasierten Erzeugung von Wasserstoff ging es im Dezember 2015 in einem Workshop von VCI und DECHEMA. Dabei wurde diskutiert, wie diese Potenziale nicht nur aus technischer Sicht gehoben werden können, sondern auch welche Optionen sich für eine positive Wertschöpfung unter welchen Rahmenbedingungen für die Chemieindustrie bieten.

Neue Materialien für Batterien (im Bild: Kathodenmaterial) gehören zu den bekanntesten Innovationen der Chemie für die Energiewende. Doch auch stoffliche Energiespeicher wie Wasserstoff oder Methan eröffnen neue Optionen für eine über alle Sektoren wirtschaftlich optimierte, nachhaltige und sichere Energieversorgung. © BASF SE
Neue Materialien für Batterien (im Bild: Kathodenmaterial) gehören zu den bekanntesten Innovationen der Chemie für die Energiewende. Doch auch stoffliche Energiespeicher wie Wasserstoff oder Methan eröffnen neue Optionen für eine über alle Sektoren wirtschaftlich optimierte, nachhaltige und sichere Energieversorgung. © BASF SE

Aus Sicht des VCI ist es deutlich, dass im Zuge der „Energiewende“ der Bedarf an Technologien und Maßnahmen zur Reduktion von Kohlendioxid-Emissionen in den nächsten zwei Jahrzehnten weiter steigen wird. Eine besonders große Bedeutung hat in dem Zusammenhang die regenerative Erzeugung von Strom durch Wind- und Fotovoltaik-Anlagen, mit deren Ausbau bei gleichzeitiger Verminderung grundlastfähiger Erzeugung wie der Kohleverstromung ein zunehmender Bedarf an Flexibilitäts- und Speichertechnologien entsteht. Technologien zur flexiblen strombasierten Erzeugung von Wasserstoff haben hier ein sehr hohes Potenzial: Denn zum einen ermöglichen sie die Aufnahme großer elektrischer Leistungen und Energiemengen, zum anderen lässt sich Wasserstoff vielfältig nutzen, sowohl energetisch als auch stofflich. So ist es möglich – ausgehend von regenerativ erzeugtem Strom –, auch in anderen Energie- und Industriesektoren den Ressourcenverbrauch und die Emissionen zu reduzieren.

Ein bisher verfolgter Ansatz ist die Erzeugung von Wasserstoff in Wasserelektrolysen mit anschließender Einspeisung ins Erdgasnetz – entweder direkt oder nach vorangegangener Methanisierung („Power-to-Gas“). Dabei können Speicher- und Transportkapazitäten des Erdgasnetzes und der Gasspeicher genutzt werden. Stoffliche Energiespeicher wie Wasserstoff oder Methan eröffnen also bei Nutzung über Rückverstromung, über Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), über die direkte Nutzung von Wärme, in der Mobilität oder als Chemie-Rohstoff neue Optionen für eine über alle Sektoren wirtschaftlich optimierte, nachhaltige und sichere Energieversorgung.

Der Chemieindustrie stehen jedoch noch weitere technologische Optionen zur Produktion mit Strom und zur Nutzung von Wasserstoff zur Verfügung. Hierzu zählen Elektrolyse- und Lichtbogenverfahren, bei denen Wasserstoff ein wichtiges Koppelprodukt und bereits heute Teil der praktizierten Verbundproduktion ist. Zur Wasserstoff-Verwertung kommen neben bestehenden Prozessen auch die Herstellung synthetischer
Kraftstoffe via Fischer-Tropsch-Synthese oder von Kraftstoff-Komponenten wie Methanol, bevorzugt mit Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle, in Betracht. So kann in der Mobilität Wasserstoff sowohl direkt in Brennstoffzellenfahrzeugen oder über Kraftstoffe genutzt werden.

Zukünftige Entwicklung planen

Insgesamt ergeben sich Wertschöpfungspotenziale für die deutsche Industrie. Die Chemie wird damit ein entscheidender Partner für eine effektive, effiziente Umsetzung der Energiewende. Denn die stromintensive Produktion von Hochtechnologiematerialien an einem Standort mit hohen Energiepreisen und vergleichsweise hohen Lohnkosten ist unter Nutzung der beschriebenen Synergiepotenziale möglich; dies zeigen Beispiele aus dem Bereich der Produktion von Solar-Silizium oder auch der Nutzung von Kohlendioxid als Rohstoff für die Produktion von Polymermaterialien.

Dennoch bleiben bei diesen technischen Fragen viele Diskussionspunkte offen. Das gilt besonders für die richtigen richtigen Wege und die notwendigen begleitenden Maßnahmen zur Umsetzung. Diese haben VCI und DECHEMA im Dezember 2015 in einem gemeinsamen Workshop mit Experten diskutiert, um Empfehlungen zur weiteren Erforschung der technischen Optionen, zu den Anwendungsfällen in der industriellen Wertschöpfungskette und für die Umsetzung der politischen Randbedingungen geben zu können.

Roadmap ausarbeiten

VCI und DECHEMA arbeiten derzeit die Workshop-Ergebnisse aus. Alle beteiligten Fachleute werden dabei mit einbezogen, um den Experten-Dialog fortzusetzen. Beide Organisationen wollen

  • eine Roadmap und einen Implementierungsplan erstellen, um damit Empfehlungen für die Ausgestaltung von Politik in der Energieforschung und Energieversorgung und zur Gestaltung von Förderprogrammen geben zu können;
  • Input für die Gestaltung der BMBF-Kopernikus-Projekte und weiterer BMWi-Aktivitäten im Rahmen der „Plattform Forschung und Innovation“ liefern.

Den beteiligten Gesellschaften ist bewusst, dass heute noch keine endgültigen Lösungen gefunden werden können; dennoch geben sich VCI und DECHEMA überzeugt, mit diesem Expertenworkshop einen kleinen, aber wichtigen Schritt nach vorn gemacht zu haben.

Hinweis:Diesen Artikel aus dem chemie cheport 01+02/2016 finden Sie im Original-Layout im Download-Bereich im Kopf dieser Seite.

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Für Fragen und Anregungen nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf.

Ansprechpartner

Dr. Martin Reuter

E-Mail: reuter@vci.de