Kernnetz ohne Anbindung West-Berlins

Kernnetz ohne Anbindung West-Berlins

Die Fernleitungsnetzbetreiber haben am 22. Juli 2024 einen Antragsentwurf zum Aufbau des anvisierten H2-Kernnetzes bei der BNetzA eingereicht. Mit einer geplanten Gesamtlänge von 9.666 km wird es zum überwiegenden Teil aus umgestellten Erdgasleitungen (ca. 60 Prozent) bestehen. Die Doing-hydrogen-Trasse, die im Entwurf vom November 2023 noch als Neubauleitung vorgesehen war und das ehemalige West-Berlin anbinden sollte, fehlt jedoch. Insbesondere in der Hauptstadtregion wurde diese Änderung kritisiert.

Die Industrie- und Handelskammern des Landes Brandenburg teilten dazu in einer Stellungnahme im August 2024 mit, dass die „geplante zügige Umstellung der von Lubmin (Mecklenburg-Vorpommern) kommenden OPAL-Leitung auf Wasserstoff ausdrücklich begrüßt“ wird. Die Streichung des Leitungsabschnitts von Glasewitz (MV) nach Ketzin (Brandenburg) wurde jedoch beanstandet und eine unbedingt erforderliche Überarbeitung des Kernnetz-Antrags angemahnt.

Als wesentliche Gründe für eine Berücksichtigung nannte die IHK unter anderem die „Gefährdung sämtlicher Projektentwicklungstätigkeiten im Bereich Wasserstoff in den Regionen Nord- und Westbrandenburg“, wozu beispielsweise auch eine geplante 130-MW-Elektrolyseanlage am Standort Falkenhagen (Prignitz) zählt. Zudem befänden sich in der betroffenen Region bereits zahlreiche Erneuerbare-Energien-Anlagen, die aufgrund bestehender Netzengpässe regelmäßig abgeregelt werden müssten. Eine Nutzbarmachung des abgeregelten erneuerbaren Stroms mittels Wasserstoffherstellung sei deshalb absolut unabdingbar, um Redispatchkosten zu minimieren.

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Die zweiwöchige Konsultationsfrist ist am 6. August 2024 abgelaufen, so dass spätestens zwei Monate nach Einreichung der Antragsunterlagen die Genehmigung des endgültigen Kernnetzes seitens der BNetzA erfolgen wird. Erste Leitungen sollen bereits im kommenden Jahr auf Wasserstoff umgestellt werden.

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H2-Verpuffung in Leuna

H2-Verpuffung in Leuna

Im Chemiepark Leuna hat es am 26. August 2024 einen Unfall in Verbindung mit Wasserstoff gegeben. Bei einer Verpuffungsreaktion war es auf dem Gelände des Gaseherstellers Linde am Morgen zu einem lauten Knall mit anschließendem Feuer gekommen.

Nach Angaben eines Pressesprechers habe es zuvor einen Gasaustritt aus einem Lkw-Auflieger gegeben. Die Verantwortlichen könnten allerdings nicht sagen, wie es zu der Entzündung der Gaswolke gekommen sei. Verletzte gab es keine.

Wie auf Pressebildern zu sehen war, gab es schwarze Rauchwolken, da die Reifen des Lkw-Aufliegers sowie eines benachbarten Anhängers in Brand geraten waren. Das Feuer war am Mittag unter Kontrolle.

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Technologiesprünge benötigt

Technologiesprünge benötigt

Es ist ruhig geworden um H2-Mobilität. An den Stammtischen und auch auf Facebook wird sehr viel seltener und verhaltener über das Thema brennstoffzellen- versus batteriebetriebene Fahrzeuge diskutiert als noch vor zwei Jahren, denn allmählich scheint durchzusickern, dass Wasserstoffautos zunächst nicht in großer Stückzahl kommen werden.

Frühestens Ende dieses Jahrzehnt – wohl eher in den dreißiger Jahren – könnte das Thema H2-Pkw noch mal relevant werden. Bis dahin müssen Toyota und Hyundai – die einzigen beiden relevanten Anbieter in diesem Sektor – schauen, wie sie über die Runden kommen mit dem nur langsam wachsenden H2-Tankstellennetz (s. S. 32) und auch der geringen Nachfrage.

Die voranschreitende Abwendung des Bundesverkehrsministeriums von der Wasserstofftechnologie mit dem anvisierten Umbau der NOW GmbH zu einer Elektromobilitätsagentur (s. S. 6) ist da nur ein Beispiel von vielen.

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Ganz weg vom Tisch ist das Thema Wasserstofffahrzeuge aber dennoch nicht, denn im Nutzfahrzeugbereich tut sich durchaus etwas, wenn auch nur langsam. Die Großkonzerne sind zwar eher zurückhaltend, aber der Mittelstand bewegt sich. So zeigte diesen Sommer die FES GmbH Fahrzeug-Entwicklung Sachsen aus Zwickau, was geht. Im Beisein des sächsischen Ministerpräsidenten Michael Kretschmer sowie des ehemaligen Bundesverkehrsministers Andreas Scheuer ließ das ostdeutsche Unternehmen einen Brennstoffzellen-Lkw aus dem Werktor herausfahren, aus dem früher Trabis rollten.

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Verwunderlich ist das nicht, dass Technologiesprünge eher von kleineren Playern initiiert werden: Sie sind es, die einigermaßen flexibel agieren und auf Veränderungen im Markt schneller reagieren – im Fall von FES, weil der Firmeneigner von Wasserstoff überzeugt ist und die Entwicklung eigenen Know-hows forciert.

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Die großen Konzerne dagegen brüsten sich zwar auf Fahrzeugmessen wie der IAA mit innovativ anmutenden Prototypen, bringen aber kaum etwas davon auf die Straße – seit Jahren nicht (außer Hyundai). Stattdessen wird an extravaganten Technologien (z. B. Flüssigwasserstoff, LH2) festgehalten, die eine komplett eigene Infrastruktur benötigen und somit den Ausbau der Druckwasserstoffinfrastruktur ausbremsen, weil die Entscheidungsträger nach wie vor unsicher sind, auf welches Pferd sie nun setzen sollen.

Solange nicht klar ist, ob sich nun LH2 oder GH2 durchsetzen wird und was für Reichweiten mit Feststoffbatterien möglich sein werden, wird es keine merklichen Fortschritte geben – weder beim Infrastrukturaufbau noch beim Aufbau von Produktionskapazitäten für elektrische Nutzfahrzeuge.

Ändern können dies letztlich nur der Mittelstand oder Start-ups. Die großen Player sind zu sehr dem Wohl der Aktionäre verpflichtet und auf die Einnahmen aus dem bisherigen Geschäftsmodell angewiesen, als dass sie Grundlegendes ändern würden. Da helfen auch irgendwelche Cleanroom-Gespräche auf europäischer Ebene nichts, weil dort nur Lippenbekenntnisse abgegeben, aber keine konkreten Investitionsentscheidungen gefällt werden.

Bewegung wird erst dann ins System kommen, wenn ein mutiges Start-up mit einer disruptiven Technologie um die Ecke kommt oder ein mittelständisches Unternehmen ein neuartiges Geschäftskonzept erdenkt. Wenn beispielsweise jemand auf die Idee kommt, einfach komplette elektrische Zugmaschinen auszuwechseln, wenn deren Akku leer ist, so wie früher bei Kutschfahrten die Pferde gewechselt wurden, damit die flotte Tour weitergehen konnte.

Die Idee der Akkuwechselstationen scheiterte ja bereits vor Jahren in Europa, weil die deutschen Autobauer niemanden an ihre Hardware ranlassen wollten. Wenn aber der Trucker nach der Kaffeepause einfach den Trailer von einem E-Truck mit vollständig geladenem Akku weiterziehen ließe, gäbe es weder Reichweiteneinschränkungen noch Hardware-Probleme mit den Herstellern.

Selbst wenn dieser Gedanke nicht direkt umsetzbar ist – disruptive Konzepte entstehen in aller Regel nicht bei rückwärtsgewandten Traditionsunternehmen, sondern insbesondere bei dynamischen Akteuren, die starre Denkstrukturen überwinden und sich wirklich innovativ über die Bedarfe zukünftiger Generationen Gedanken machen.

Bis es aber so weit ist, werden wir wohl noch länger das Henne-Ei-Spiel beobachten und zusehen dürfen, wie der H2-Infrastrukturaufbau ebenso träge vorankommt wie der Aufbau von Produktionskapazitäten für brennstoffzellenbetriebene Nutzfahrzeuge.

Herzlichst

Sven Geitmann
HZwei-Herausgeber

Belebung auf dem H2-Tankstellen-Markt

Belebung auf dem H2-Tankstellen-Markt

Mehr Anbieter und größere Standorte

Seit einigen Monaten drängen immer mehr Unternehmen auf den Markt für H2-Tankstellen. Obwohl deren Gesamtzahl nach wie vor nicht wesentlich ansteigt, kündigen immer häufiger sowohl altbekannte als auch zahlreiche neue Anbieter per Pressemeldung an, zusätzliche Standorte für die Versorgung mit Wasserstoff erschließen zu wollen.

Ein eher neuer Akteur ist beispielsweise Mint Hydrogen, das bis März 2024 noch unter Jet H2 Energy firmierte. Das in Hamburg ansässige Tochterunternehmen von H2 Energy Europe hat Mitte Mai dieses Jahres eine erste Wasserstofftankstelle in Giengen an der Brenz eröffnet. Angesiedelt ist der Standort auf dem Mobilitätshub der Jet Tankstellen Deutschland GmbH an der Bundesautobahn A7. Oliver Reichert, Manager Retail Germany von Jet, nannte den Jet-Mobilitätshub, auf dem Tankstellentechnik der Maximator Hydrogen GmbH zum Einsatz kommt, ein „Referenzprojekt für uns“.

Clifford zur Nieden, CEO der Mint Hydrogen Germany GmbH, ergänzte: „Eine verlässliche Betankungsinfrastruktur ist entscheidend für den Aufbau eines regionalen Ökosystems für erneuerbaren Wasserstoff und besonders wichtig für die Dekarbonisierung des Schwerlastverkehrs.“ Geplant ist, dass an der neuen Tankstelle unter anderem Fahrzeuge von Partnerfirmen wie Hyundai Hydrogen Mobility, Hylane, Keyou, Stellantis und Arthur Bus tanken.

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TotalEnergies und Air Liquide gründen TEAL
Ein klares Bekenntniss zum Wasserstoff legten auch Air Liquide und TotalEnergies ab, indem sie auf der Hannover Messe 2024 bekanntgaben, dass sie gemeinsam eine neue Marke etablieren: Mit TEAL Mobility gründeten die beiden Schwergewichte ein Joint Venture, das innerhalb der nächsten zehn Jahre in Europa mehr als hundert H2-Tankstellen für schwere Nutzfahrzeuge unter der Marke TotalEnergies in Betrieb haben will. Ende 2024 werden es rund 20 Stationen in Frankreich, den Niederlanden, Belgien, Luxemburg und Deutschland sein.

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Währenddessen plant Tyczka Hydrogen ab Mitte 2025 den Bau seiner dritten Wasserstofftankstelle in Bayern. In Geretsried, unweit der Autobahnen A70, A71 und A7, soll in der ersten Jahreshälfte 2026 eine Station in Betrieb gehen, die über eine Betankungskapazität von einer Tonne pro Tag ausgelegt ist.

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Die zweite H2-Tankstelle von Tyczka, die mit 2 Mio. Euro durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) im Zuge des bayerischen Tankstellenförderprogramms gefördert wurde, ist am 17. Juni 2024 im Güterverkehrszentrum Augsburg eröffnet worden. Potentielle Nutzer dieses Standorts sind Arthur Bus, BMW, Daimler Bus, Hylane, Keyou, Kühl Entsorgung, MAN, Paul Group, Quantron, SFC sowie Still.

„Die neue Wasserstofftankstelle ist ein bedeutendes Signal für die gesamte Branche und ein Meilenstein für unsere gemeinsamen Bemühungen in der nachhaltigen Mobilität“, erklärte Thomas Zorn, Geschäftsführer der Tyczka Hydrogen GmbH.

Neue Hochleistungstankstellen
Parallel dazu wird der Bau einer Wasserstofftankstelle in Frankenthal von H2 Mobility und BASF vorangetrieben. Nachdem im Mai 2024 wichtige Komponenten angeliefert werden konnten, planen die Partner die Inbetriebnahme für das vierte Quartal 2024. Zunächst sollen dort 700 bis 800 Kilogramm Wasserstoff vertankt werden können (entspricht mehr als 30 Lkw bzw. Bussen). Bis 2027 ist eine Verdoppelung der Kapazität vorgesehen. „Die Nachfrage im Schwerlastverkehr wird auch in dieser Region deutlich zunehmen. Deshalb bauen wir neue Standorte wie in Frankenthal um ein Vielfaches größer als noch vor ein paar Jahren. Hier können zukünftig bis zu drei Fahrzeuge gleichzeitig tanken, darunter Bus und Lkw mit 350 bar sowie leichte Nutzfahrzeuge und Pkw mit 700 bar“, so Martin Jüngel, Geschäftsführer und CFO von H2 Mobility Deutschland.

Tilmann Hezel, Senior Vice President Infrastructure am BASF-Standort Ludwigshafen, ergänzte: „CO2-freier Wasserstoff ist integraler Bestandteil unserer Energietransformation am Standort Ludwigshafen. Gleichzeitig ist Wasserstoff und eine ausreichende H2-Infrastruktur grundlegend für einen Wandel hin zu alternativen Antrieben. Wir wollen diese Schnittmenge nutzen: Mit Projekten wie der H2-Tankstelle, aber auch dem im Bau befindlichen Wasserelektrolyseur möchten wir die regionale Mobilität genauso wie unsere Zulieferer und Transportunternehmen am Standort beim Umstieg auf Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb unterstützen.“

Dr. Doris Wittneben, Bereichsleiterin Zukunftsfelder und Innovation Metropolregion Rhein-Neckar GmbH, freute sich, dass mit der Wasserstofftankstelle in Frankenthal, die Bestandteil des Projektes H2Rivers (Details dazu lesen Sie im HZwei-Heft Jan. 2025) ist, ein „weiterer wichtiger Baustein des Wasserstoffökosystems in der Rhein-Neckar-Region auf den Weg gebracht wird“.

H2 Mobility verfügt derzeit über 80 öffentliche 700-bar-Tankstellen. Vier weitere sind in Planung, Bau oder Inbetriebnahme. Zusätzlich besitzt der Infrastrukturanbieter 27 Stationen für die Betankung mit 350 bar. 15 weitere 350-bar-Betankungsoptionen befinden sich in der Umsetzung.

Frank Fronzke, Geschäftsführer und COO von H2 Mobility, erklärte im Frühjahr 2024 anlässlich einer Eröffnungsfeier: „In Heidelberg nimmt eines der bedeutendsten Tankstellenprojekte des Jahres heute offiziell seinen Betrieb auf. Die Größe und Leistungsfähigkeit der neuen Stationen [Heidelberg, Sommer 2024 in Mannheim, Ende 2024 in Frankenthal, Anfang 2025 in Ludwigshafen – Anm. d. Red.] stehen für eine neue H2-Tankstellengeneration. Unter Verwendung leistungsstarker Technik tanken mehrere 350- und 700-bar-Fahrzeugtypen am selben Standort – Busse, Lkw, leichte Nutzfahrzeuge und Pkw.”

„Europas leistungsstärkste H2-Tankstelle“

Im März 2024 hat der Bau einer Hochleistungswasserstofftankstelle in Düsseldorf begonnen, die über eine Tageskapazität von über fünf Tonnen verfügen wird – das ist mehr als die zehnfache Kapazität derzeit in Betrieb befindlicher H2-Stationen und über das Dreifache der Standorte, die vor vier, fünf Jahren errichtet wurden. Beteiligte Partner sind neben H2 Mobility sowohl Hoerbiger als auch Ariel.

Im Mittelpunkt dieser neuen Station steht ein kompakter und gleichzeitig leistungsstarker Verdichter, der nach Herstellerangaben auf die wesentlichen Kundenbedürfnisse der H2-Industrie eingeht. Dessen sogenanntes eHydroCOM-System ermöglicht einen Massenstrom von über 250 kg/h bei sowohl niedrigen als auch hohen Saugdrücken, so dass es ideal für Heavy-Duty-Tankstellen oder Trailer-Abfüllanlagen geeignet ist. Der hohe Standardisierungsgrad und die Bauweise mit kompaktem und platzsparenden Packaging ermöglicht zudem eine schnelle Skalierbarkeit, wodurch für die Anlagenbetreiber die Erreichung ihrer Total-Cost-of-Ownership-Ziele einfacher wird.

Bipolarplatten ohne Titan im Elektrolyse-Stack

Bipolarplatten ohne Titan im Elektrolyse-Stack

Bipolarplatten auf Kohlenstoffbasis können eine günstigere und zugleich skalierbare Alternative zu Titan sein, meinen Forscher des Fraunhofer Umsicht. Eine neue und patentierte kohlenstoffbasierte Bipolarplatte der Wissenschaftler besteht aus einer thermoplastischen polymergebundenen Kohlenstoffmatrix mit leitfähigen Additiven wie Ruß und Graphit. Sie wird in einem Pulver-zu-Rolle-Verfahren hergestellt. Denn die PEM-Elektrolyse ist momentan meist wenig wirtschaftlich, weil die Bipolarplatte als wichtige Schlüsselkomponente in der Regel aus dem korrosionsbeständigen Titan besteht, das aufgrund der aufwändigen Gewinnung und Verarbeitung teurer als andere Metalle ist.

Das neue Material und der innovative Produktionsprozess ermöglichen die kontinuierliche Fertigung einer Bipolarplatte, die sowohl leicht zu bearbeiten als auch verschweißbar ist und bereits kommerzielle Anwendung im Bereich der Redox-Flow-Batterien findet. Diese Bipolarplatte sowie eine Bipolarplatte aus Titan haben die Forscher bereits mehreren Tests unterzogen. Unter anderem wurden die Bipolarplatten über 500 Stunden lang beschleunigten Alterungstests ausgesetzt.

Im Kern haben die Wissenschaftler herausgefunden, dass die Bipolarplatte auf Kohlenstoffbasis eine niedrige Alterungsrate hat und demnach eine vielversprechende Leistung zeigt. Damit kann sie durchaus mit Titan-Bipolarplatten konkurrieren und stellt eine wesentlich kostengünstigere Alternative dar. Ein weiterer Vorteil: Aufgrund ihrer Materialeigenschaften beim Verschweißen ermöglicht das innovative Material neue Designs für PEM-Elektrolyseure.

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Weitere Artikel über Bipolarplatten ab Seite 37.

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Autor: Niels Hendrik Petersen

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Wasserstoffhochlauf in Deutschland

Wasserstoffhochlauf in Deutschland

Baufortschritte sind sichtbar
„Aus Vergangenheit wird Zukunft“, sagte Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck, als er sich im August dieses Jahres in Hamburg über den Stand der Bauarbeiten für zwei IPCEI-geförderte Großprojekte informierte. In Begleitung der Hamburger Senatorin für Wirtschaft Melanie Leonhard sowie des Senators für Umwelt Jens Kerstan setzte Habeck gemeinsam mit Gabriele Eggers, kaufmännische Geschäftsführerin von Gasnetz Hamburg, symbolisch den großen Schraubenschlüssel an, während zugleich röhrende Bagger ein Gebäude auf dem Gelände des 2021 stillgelegten Kohlekraftwerks Moorburg abrissen.

Denn direkt an der Süderelbe wird nun Platz geschaffen für den sogenannten Hamburg Green Hydrogen Hub (HGHH), wo mit dem seit langem geplanten 100-Megawatt-Elektrolyseur eine der größten Wasserstofffabriken Deutschlands entsteht. Baubeginn ist 2025, sagte Christian Heine, Sprecher der Geschäftsführung der Hamburger Energiewerke, die den HGHH gemeinsam mit ihrem Konsortialpartner Luxcara realisieren. Parallel dazu hat Hamburg Gasnetz die Tunnelbohrer für das H2-Industrienetz (HH-WIN) im Einsatz, das im Hafen der Hansestadt mit einer Länge von anfangs 40 Kilometern angelegt wird. Später soll es auf 60 Kilometer ausgebaut und an den European Hydrogen Backbone angebunden werden.

Hamburg will Tor zur Wasserstoffwelt werden
Beide Projekte sollen 2027 in Betrieb gehen und zusammen das Fundament für den Aufbau einer H2-Infrastruktur in Norddeutschland bilden. 10.000 Tonnen grünen Wasserstoff pro Jahr soll der Elektrolyseur dann mithilfe des reichlich vorhandenen Windstroms produzieren. Dieser kann direkt bis zum 380-kV-Netzknoten übertragen werden, der am Standort Moorburg bereits vorhanden ist.

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„Luxcara ist in einige europäische Wasserstoffprojekte eingebunden“, sagte deren Geschäftsführerin Alexandra von Bernstorff anlässlich des Ministerbesuchs. „Aber keines begeistert mich so wie dieses hier.“ Denn hier gehe es wirklich voran. Während andere noch redeten und planten, werde in der Hansestadt gebaut, sagte auch Umweltsenator Kerstan. Seit vergangenem Jahr ist der Rückbau des Kohlekraftwerks in vollem Gange, an dessen Standort neben dem Elektrolyseur auch eine Gasübergabestation und eine Lkw-Verladestation entstehen. Von dort kann Wasserstoff per Trailer abtransportiert werden, um kleinere und mittlere Unternehmen im Hamburger Hafen zu versorgen, die nicht an das Gasnetz angeschlossen sind. Der Elektrolyseur soll dazu beitragen, den Hafen samt seiner Schwer- und Chemieindustrie zu defossilisieren, und perspektivisch auf bis zu 800 MW-Elektrolyseleistung ausgebaut werden, woran seitens der Industrie großes Interesse bestehe.

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4,6 Mrd. Euro von Bund und Ländern
HGHH und HH-WIN sind zwei der 23 großen IPCEI-Vorhaben in Deutschland, die mit insgesamt 4,6 Mrd. Euro an öffentlichen Geldern unterstützt werden. Weitere 3,3 Mrd. Euro sollen durch private Investitionen der beteiligten Unternehmen hinzukommen. Das Geld geht unter anderem in den Aufbau von 1,4 Gigawatt Elektrolyseleistung, rund 2.000 Kilometer Wasserstoffpipelines, 370 Gigawattstunden Speicherkapazität und in die Nutzung von flüssigen organischen H2-Trägern (LOHC). Entsprechende Terminals sollen auf diese Weise den Transport von etwa 1.800 Tonnen Wasserstoff pro Jahr ermöglichen.

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Bundeswirtschaftsminister Habeck hatte am 15. Juli gemeinsam mit den Wirtschaftsministern von zehn Bundesländern in Berlin die Förderzusagen überreicht (s. HZwei-Heft Juli 2024). Die staatliche Unterstützung, die zu 70 Prozent vom Bund und zu 30 Prozent von den Ländern kommt, ist für Projekte der sogenannten Hy2Infra-Welle des Wasserstoff-IPCEI bestimmt. Die beihilferechtliche Genehmigung für die öffentliche Förderung hatte die EU-Kommission am 15. Februar erteilt.

Trotz des Baufortschritts in Moorburg bleibt für Industrievertreter die Unklarheit über den künftigen Wasserstoffpreis. Der muss noch verhandelt werden. Die Gespräche zwischen dem HGHH-Konsortium und den im Hafen ansässigen Unternehmen laufen bereits.

Abb.: Symbolische Montage am Standort Hamburg-Moorburg: Vizekanzler Robert Habeck und Gabriele Eggers, kaufmännische Geschäftsführerin von Gasnetz Hamburg, greifen zum Schraubenschlüssel. Dahinter Christian Heine (Hamburger Energiewerke), Michael Dammann (Gasnetz Hamburg) und Umweltsenator Jens Kerstan.

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