Die grĂŒnste Industrieregion in Europa

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16. Februar 2023

Die grĂŒnste Industrieregion in Europa

Duisburg hat eine hervorragende verkehrstechnische Lage an Rhein und Ruhr. Mit dem grĂ¶ĂŸten Binnenhafen der Welt ist der Duisburger Hafen eine der weltweit bedeutendsten Logistikdrehscheiben. Dort beheimatet sind unter anderem die fĂŒhrenden Forschungseinrichtungen Fraunhofer-Institut fĂŒr Mikroelektronische Schaltungen und Systeme sowie das Zentrum fĂŒr BrennstoffzellenTechnik (ZBT) GmbH. Gleichzeitig zĂ€hlt die dortige Industrie zu den grĂ¶ĂŸten CO2-Emittenten der Stadt: Stahlerzeugung, Steinkohleverstromung, Binnenhafen. Allein ThyssenKrupp Steel in Duisburg ist fĂŒr 2,5 % der CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Eine hervorragende Ausgangsposition, um die ohnehin erforderlichen Transformationsprozesse im Bereich der Industrie und MobilitĂ€t hin zu einer Wasserstoffwirtschaft aktiv voranzutreiben und damit einen erneuten Strukturwandel in der Region mitzugestalten.

Duisburg liegt im Ruhrgebiet, das aus elf kreisfreien StĂ€dten und vier Kreisen besteht. In dieser neudeutsch als Metropole Ruhr bezeichneten Region leben 5,1 Mio. Einwohner – in Duisburg ĂŒber 0,5 Mio. (Stand: 30.06.2020). Das Ruhrgebiet ist die grĂ¶ĂŸte polyzentrische Metropolregion sowie gleichzeitig einer der grĂ¶ĂŸten BallungsrĂ€ume und mit 31.000 BeschĂ€ftigten grĂ¶ĂŸter Stahlstandort in der EuropĂ€ischen Union. Jede Kommune und jeder Kreis hat eigene Kompetenzfelder und wirtschaftliche Leitbranchen entwickelt. Duisburgs Spezialisierungen liegen beispielsweise in der Metallerzeugung- und -verarbeitung, Lagerei und Logistikdienstleistungen sowie der Energiebranche und Schifffahrt.

GrĂŒne Transformation

Die Energiewende und das Auslaufen der Steinkohle stellen fĂŒr alle Kommunen und Kreise im Ruhrgebiet eine Herausforderung dar. Der Strukturwandel zum Dienstleistungs- und Wissensstandort ist in vollem Gange. Im gesamten Ruhrgebiet finden verstĂ€rkte AktivitĂ€ten in den Bereichen Digitalisierung, Energie, Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft statt. Wie begegnet Duisburg diesem Klima- und Strukturwandel?

Bereits im Jahre 2001 wurde das Zentrum fĂŒr BrennstoffzellenTechnik (ZBT) GmbH gegrĂŒndet. Es sollte ein Nukleus geschaffen werden, der die notwendige Transformation im Ruhrgebiet, insbesondere im Bereich der Brennstoffstoffzellen- und Wasserstofftechnologie, unterstĂŒtzt. Das ZBT ist ein anwendungsorientiertes Forschungs- und Entwicklungsinstitut fĂŒr Brennstoffzellen, Wasserstoff- und Batterietechnologie mit weltweiter Bekanntheit. Sein Fokus liegt auf den Bedarfen der Industrie als unabhĂ€ngiger Dienstleister und F&E-Partner. Zurzeit arbeiten dort 150 VollzeitbeschĂ€ftigte und rund 25 studentische Mitarbeiter.

Mit zahlreichen Projekten hatte das ZBT bereits frĂŒh die Möglichkeit, in der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik Erfahrungen zu sammeln und die Entwicklung mitzugestalten. FĂŒr den Massenmarkt wurden Prozesse kreiert und mit dem seinerzeit ersten unabhĂ€ngigen PrĂŒflabor fĂŒr Brennstoffzellensysteme Standards gesetzt.

Mit dem im Jahre 2018 in Betrieb genommenen Wasserstofftestfeld am ZBT konnte eine in Europa einzigartige Forschungs- und Entwicklungsplattform fĂŒr H2-Hochdruckanwendungen aufgebaut werden, die heute in unterschiedlichen europĂ€ischen Projekten die entscheidende Erprobungsplattform darstellt.

H2 im Stahlwerk

Durch das Pariser Klimaabkommen und die Umsetzung in nationale Vorgaben fĂŒr Treibhausgasemissionen ist in der gesamten EuropĂ€ischen Union Bewegung in die Wasserstoffthematik gekommen. In diesem Rahmen hat sich Thyssenkrupp Steel in Duisburg entschieden, in klimafreundliche Technik zu investieren. Der Hochofenprozess des Unternehmens soll in den nĂ€chsten Jahren teilweise durch eine wasserstoffbetriebene Direktreduktionsanlage zur Roheisenherstellung ersetzt werden. Ziel ist die Produktion von CO2-armem Premiumstahl.

Die geplante Anlage ist fĂŒr 2,5 Mio. Tonnen Roheisen ausgelegt und vermeidet damit 3,5 Mio. Tonnen CO2. Der CO2-Ausstoß wird damit im ersten Schritt um etwa 20 % gesenkt. Die Gesamtinvestition liegt bei 2 Mrd. Euro. Ein entsprechender IPCEI-Projektantrag wurde gestellt. Sobald dazu die Zusage der EU kommt, kann mit der Vergabe des Baus der Direktreduktionsanlage begonnen werden. Der Produktionsstart ist aktuell fĂŒr 2026 vorgesehen.

Auch der Duisburger Hafen, der grĂ¶ĂŸte Binnenhafen der Welt, ist durch die internen Vorgaben dazu angehalten, seine Treibhausgasemissionen zu senken. Im Rahmen des Projektes enerPort I wird seit 2019 untersucht, welcher Ansatz gewĂ€hlt werden soll, um den Transformationsprozess zu unterstĂŒtzen. Am Beispiel des Duisburger Hafens wird ein Konzept erarbeitet, das auf der Datenerfassung, Konzeptauswahl, Bildung von Szenarien und letztlich der Energiestruktur- und Energiebetriebsoptimierung fußt. Dieses Projekt wird in KĂŒrze abgeschlossen und mĂŒndete bereits 2021 in ein weiterfĂŒhrendes Projekt zur Umsetzung der Ergebnisse.

Mit dem Projekt enerPort II sollen die erarbeiteten Grundlagen in Form eines Pilotprojekts in den Bau eines trimodalen Duisburg Gateway Terminals (DGT) im Duisburger Hafen einfließen und getestet werden. Auf dem Terminal wird dann ein nachhaltiges Energiesystem installiert, das als smartes Microgrid ausgefĂŒhrt ist und erneuerbare Energien, Energiespeicher und Verbraucher koppelt und optimiert steuert und darĂŒber hinaus angrenzende Quartiere und Anrainer versorgen kann.

Derartige AktivitĂ€ten bringen auch internationale Firmen dazu, sich in Duisburg anzusiedeln. Zuletzt hat der US-Brennstoffzellenhersteller Plug Power Inc. sein Service- und Logistikzentrum fĂŒr Europa im Duisburger Hafen eröffnet (s. HZwei-Heft Apr. 2022).

TrHy – The Hydrogen Proving Area

Das TrHy als „Standort West“ ist einer von vier Gewinnern des nationalen Standortwettbewerbs fĂŒr das Technologie- und Innovationszentrum Wasserstoff (ITZ) in Deutschland. Mit dem TrHy auf dem GelĂ€nde der HKM (HĂŒttenwerke Krupp Mannesmann) im Duisburger SĂŒden soll das ganze Spektrum von Innovationsentwicklung, Wissensvermittlung, Standardisierung, Zertifizierung und PrĂŒfung brennstoffzellenbasierter Antriebssysteme fĂŒr den Heavy-Duty-Bereich abgedeckt werden. Damit steht in Duisburg ein nationales Zentrum fĂŒr die wasserstoffbasierte MobilitĂ€t ĂŒber verschiedene VerkehrstrĂ€ger hinweg zur VerfĂŒgung.

Geplant ist, die AktivitĂ€ten im Bereich der Standardisierung zu koordinieren und als unabhĂ€ngiges PrĂŒfinstitut den Marktpartnern zur VerfĂŒgung zu stehen. Hier stellen das Land NRW und das Bundesverkehrsministerium eine Förderung von bis zu 122 Mio. Euro in Aussicht. Die Untersuchung der Machbarkeit eines solchen Institutes wurde durchgefĂŒhrt und bestĂ€tigt. Eine breite UnterstĂŒtzung der Industrie konnte bereits im Vorfeld dokumentiert und gesichert werden. Durch die aufzubauenden Labor- und PrĂŒfmöglichkeiten könnte damit eine wesentliche LĂŒcke im erfolgreichen Aufbau einer wasserstoffbasierten MobilitĂ€t geschlossen werden. FĂŒr die Forschung und Entwicklung steht ein großes Netzwerk an Partnern in ganz NRW als Satelliten des TrHy zur VerfĂŒgung.

H2-Gewerbepark

Auch die Stadt Duisburg selbst muss aufgrund der gesetzlichen Vorgaben aktiv werden und den entsprechenden Vorgaben zur Treibhausgasreduzierung folgen. In den nÀchsten Jahren investiert sie massiv in den Ausbau klimafreundlicher MobilitÀt. Die europÀischen Vorgaben der Clean-Vehicle-Directive (CVD) wurden 2021 vom deutschen Gesetzgeber verbindlich mit dem Saubere-Fahrzeuge-Beschaffungs-Gesetz (SaubFahrzeugBeschG) in deutsches Recht umgesetzt. Daraufhin hat die Duisburger Verkehrsgesellschaft AG (DVG) sieben Batteriebusse angeschafft, die seit MÀrz 2022 im Duisburger Stadtgebiet im Einsatz sind. Im Mai 2022 beschloss der Rat der Stadt, zehn H2-betriebene Linienbusse bis 2026 zu beschaffen. Ende November wurde die Anschaffung weiterer 100 Exemplare bis 2030 beschlossen.

Auch die Wirtschaftsbetriebe Duisburg (WBD) setzen auf das Thema Brennstoffzellenantrieb: 2021 wurde das bundesweit erste wasserstoffbetriebene Abfallsammelfahrzeug in Betrieb genommen – im Oktober 2022 ein weiteres – fĂŒnf StĂŒck mĂŒssen noch ausgeliefert werden.

Damit ist Duisburg auf einem sehr guten Weg, die Bezeichnung „Wasserstoffhauptstadt“ fĂŒr sich zu beanspruchen, denn derzeit ist der H2-Bedarf in Duisburg und in NRW am grĂ¶ĂŸten. Die Stahlindustrie und die Logistik setzen bei der Treibhausgasreduktion auf Wasserstoff und schaffen somit die idealen Voraussetzungen fĂŒr den Aufbau einer nachhaltigen H2-Wirtschaft. Einen Einblick in die WasserstoffaktivitĂ€ten im Duisburger Stadtgebiet bietet die nachfolgende Karte.

Kooperationen und Netzwerke

Den Beteiligten ist klar, dass der Markhochlauf der Wasserstoffwirtschaft nur gemeinsam erfolgen kann. Der Duisburger Hafen (DuisPort) kooperiert mit niederlĂ€ndischen SeehĂ€fen, um das Potenzial verschiedener H2-TrĂ€gertechnologien zu untersuchen und um eine internationale Lieferkette fĂŒr Wasserstoff aufzubauen. Zudem ist mit RH2INE (Rhine Hydrogen Integration Network of Excellence) eine Initiative der niederlĂ€ndischen Provinz Zuid-Holland und des Landes NRW im Zusammenwirken mit den HĂ€fen Rotterdam und Duisburg sowie dem Unternehmen RheinCargo gegrĂŒndet worden, deren Ziel es ist, einen klimaneutralen Transportkorridor Rhein-Alpen zu schaffen und den Einsatz von Wasserstoff im GĂŒterverkehr voranzutreiben.

DarĂŒber hinaus ist die Region DĂŒsselRheinWupper mit Duisburg als Teil eines Konsortiums bereits im Jahr 2020 zum Sieger des Wettbewerbs Modellregion WasserstoffmobilitĂ€t NRW gekĂŒrt worden. Hier wurden erste Konzepte fĂŒr eine vollstĂ€ndige wasserstoffbasierte MobilitĂ€t in der Region erarbeitet und die Grundlagen fĂŒr eine Umsetzung in Duisburg geschaffen.

Duisburg beteiligt sich auch aktiv am Projekt HyMR (Hydrogen Metropole Ruhr) des Regionalverbandes Ruhr. In diesem Netzwerk tauschen sich die unterschiedlichen regionalen Initiativen untereinander aus, um gemeinsam die Region durch Synergieeffekte im Bereich Wasserstoff nach vorne zu bringen.

Mit dem Verein Hy.Region.Rhein.Ruhr, der 2021 in Duisburg gegrĂŒndet wurde und in dem inzwischen 40 Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen aktiv sind, steht ein starkes Netzwerk aus industriellen Partnern im Bereich der Wasserstofferzeugung, -verteilung und -nutzung im industriellen und MobilitĂ€tsbereich zur VerfĂŒgung. Der Vereinszweck von Hy.Region.Rhein.Ruhr ist die Förderung der Implementierung einer sektorenĂŒbergreifenden Wasserstoffwirtschaft. Hierzu wollen die Mitglieder aktiv in der Region zusammenarbeiten und Projekte durchfĂŒhren.

H2-Bildungszentrum

Der grĂŒne Wandel funktioniert jedoch nur, wenn er mit einer sozialen Transformation einhergeht. Arbeitnehmer, die von der Transformation betroffen sind, brauchen passgenaue Angebote an Fortbildungs- und Umschulungsmaßnahmen – das reicht vom Handwerk ĂŒber das technische Gewerbe bis hin zu einem starken akademischen Umfeld in den entsprechenden SchlĂŒsseltechnologien. Solche Maßnahmen eröffnen BeschĂ€ftigten eine Perspektive, nicht nur fĂŒr sich selbst, sondern fĂŒr ein gesundes soziales und gesellschaftliches GesamtgefĂŒge.

Dies kann aber nicht von den Unternehmen allein gestemmt werden. So plant die Stadt Duisburg zusammen mit starken Partnern aus der Region den Bau eines H2-Bildungszentrums, um ein breites Angebot an Fortbildungs- und Umschulungsmaßnahmen fĂŒr die Region und deren Unternehmen anbieten zu können. Durch die Unterzeichnung eines Letter of Intent zwischen der Stadt Duisburg, DuisPort, der KWS Energy Knowledge eG und dem ZBT wurde bereits beschlossen, dass gemeinsam ein Bildungszentrum fĂŒr Wasserstoff am Standort Duisburg aufgebaut und etabliert werden soll. Die entsprechenden ProjektantrĂ€ge zur systematischen Analyse des Qualifizierungsbedarfs der unterschiedlichen Berufsgruppen und der daraus entstehenden notwendigen Inhalte fĂŒr eine anerkennungsfĂ€hige Qualifizierung sind bereits vorbereitet und werden mit UnterstĂŒtzung der unterschiedlichen Industriepartner angestoßen.

Autoren:
Matthias Heina
Wasserstoff-Koordinator der Stadt Duisburg

Joachim Jungsbluth
ZBT, Duisburg
j.jungsbluth@zbt.de

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