Außergewöhnlich: Wasserstoffprojekt „schlafender Riese“ in Lichtenau
Der Kreis Paderborn verfügt über enorme Windkraftkapazitäten. 280 Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 540 Megawatt erzeugen jährlich 1,3 Terrawattstunden grünen Strom.
Der Windpark Lichtenau-Asseln auf der Paderborner Hochebene gehört z. B. zu den größten Onshore-Windparks Deutschlands und ist der größte in NRW.
Zur Erreichung der ambitionierten Emissionsminderungsziele in der Industrie sind ganzheitliche Denkansätze notwendig.
Neben mehr Energieeffizienz und gewinnbringender Elektrifizierung ist es essenziell, das Potenzial der erneuerbaren Energien voll auszuschöpfen und sektorübergreifend einzusetzen.
Durch seine besonderen Eigenschaften als Speicher- und Sektorenkopplungselement dient Wasserstoff hierbei als wichtiger Baustein zur Erreichung der Klimaziele.
Der Kreis Paderborn, in dem die Stromerzeugung durch regenerative Energien dominiert wird, ist für die Umsetzung des Wasserstoffprojekts und als Motor der Energiewende eine ideale Kulisse.
Die Vorgehensweise:
- Der Kern ist eine bestehende Erdgashochdruckleitung von ca. 6 km Länge, die in einen Wasserstoffspeicher umgebaut wird.
- Die Energieerzeugung erfolgt mithilfe erneuerbarer Energiequellen.
- Die überschüssig produzierte Windenergie wird in einem Elektrolyseur in grünen Wasserstoff umgewandelt.
- Über eine Abfüllanlage und Belieferung per Trailer werden Industrie- und Wasserstofftankstellen in der Region versorgt.
- Neben dem Wasserstoff entsteht im Elektrolyseur auch Abwärme, die in das lokale Wärmenetz von Lichtenau eingespeist wird.
- Zusätzlich kann mit dem grünen Wasserstoff auch ein Wasserstoff BHKW betrieben werden.
Gut zu wissen: Das große Potenzial von Wasserstoff
Durch seine Speichereigenschaften ist Wasserstoff als Sektorenkopplungselement ein wichtiger Baustein des zukünftigen Energiesystems. In folgenden Einsatzgebieten kann Wasserstoff sinnvoll eingesetzt werden:
- Langfristige Speicherung überschüssiger erneuerbarer Energien
- Einsatz im Wärmesektor (Insbesondere Hochtemperaturprozesse)
- Dekarbonisierung stofflicher Anwendungen nur mit Wasserstoff möglich
- Mobilitätsanwendungen (insbesondere im Schwerlastverkehr)
Herausforderungen beim Einsatz von Wasserstoff im Energiesystem:
- Wirtschaftlichkeit (Preise stark abhängig von Strommarktdesign, hohe Investitionskosten)
- Hohe Komplexität beim Aufbau einer vollständigen Wertschöpfungskette
- Durchbrechen des „Henne-Ei-Problems“
Wir verstehen uns als Gestalter der Energie- und Wärmewende. Deshalb gehen wir auch voran, wenn es darum geht, eine nachhaltige Wasserstoffproduktion und -nutzung für OWL zu ermöglichen.
Jürgen Noch, Geschäftsführer Westfalen Weser
Westfalen Weser befasst sich intensiv damit, wie überschüssige Windenergie genutzt werden kann, um Wasserstoff zu erzeugen. Zwischen der ersten Idee und der konkreten Planung für den „Schlafenden Riesen“ am Standort Lichtenau lag viel Arbeit. Der gemeinsame Einsatz hat sich ausgezahlt: Das Land NRW fördert das Projekt mit rund 11,2 Millionen Euro. Am 7. Februar übergab NRW-Wirtschafts- und Klimaschutzministerin Mona Neubaur den Förderbescheid. Für sie hat die Anlage in Lichtenau Vorbildcharakter.
Ein 10 MW Elektrolyseur soll überschüssige Windenergie zukünftig für die Erzeugung von grünem Wasserstoff nutzen, um die lokale Stahl- und Zementindustrie sowie Wasserstofftankstellen zu versorgen. Außerdem soll die netzdienliche Speicherung erprobt werden, um eine Abregelung der lokalen Windkraftanlagen Schritt für Schritt zu verringern. Hierfür wird eine bestehende Erdgashochdruckleitung mit einer Länge von rund sechs Kilometern und einem Meter Durchmesser ertüchtigt werden.
Das Wasserstoffprojekt "Schlafender Riese" im Überblick:
- Kern des Vorhabens bildet die H2 Elektrolyseanlage (10 MWel) inklusive der notwendigen Peripherie und einer Abfüllanlage.
- Die Stromversorgung des Elektrolyseurs erfolgt über erneuerbare Energieanlagen aus der Region.
- Für das Projekt wird eine vorhandene Gasleitung umfunktioniert und als Speicherleitung verwendet, welche ca. 30 t H2 aufnehmen kann.
- Der Elektrolyseur ermöglicht eine Flexibilisierung zwischen volatiler Erzeugung der erneuerbaren Energien und Energiebedarf.
- Der produzierte Wasserstoff wird nach Bedarf via Trailer zu den Abnahmeschwerpunkten im Mobilitäts- und Industriebereich in Paderborn transportiert.
- Die Bezugsoptimierungsleitung stellt eine Verbindung zum 16 bar-Leitungssystem von Westfalen Weser dar und kann perspektivisch als Nukleus zum leitungsgebundenen Transport von H2 in der Region dienen.
- Neben der Versorgung via Trailer kann so über die Bezugsoptimierungsleitung Wasserstoff in das 16-bar Leitungsnetz von Westfalen Weser beigemischt werden.
- Zur Erprobung der Rückverstromung wird ein BHKW (Blockheizkraftwerk) eingesetzt, welches den Wasserstoff wieder in elektrische Energie umwandeln kann.
- Die Abwärme des BHKWs und des Elektrolyseurs können zur Beheizung des Stadtkerns von Lichtenau genutzt werden.
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