H2FUTURE on track: Baustart der weltgrößten Wasserstoffpilotanlage
Ein EU-gefördertes Leuchtturmprojekt in Sachen CO2-reduzierte Energiezukunft und Dekarbonisierung der Stahlproduktion nimmt Gestalt an: Das Projektkonsortium „H2FUTURE“ bestehend aus voestalpine, Siemens, VERBUND sowie Austrian Power Grid und den wissenschaftlichen Partnern K1-MET und ECN gab heute am voestalpine-Standort Linz offiziell den Bau der weltweit größten Pilotanlage zur Herstellung von „grünem“ Wasserstoff frei. Mit sechs Megawatt Anschlussleistung ist es die wirkungsvollste und modernste Anlage ihrer Art. Die Partner aus Industrie und Energiewirtschaft wollen damit an künftigen „Breakthrough-Technologien“ forschen, um den globalen Klimazielen langfristig gerecht zu werden. Der Vollbetrieb der Anlage ist für Frühjahr 2019 geplant.
Die CO2-Emissionen bis 2050 um rund 80 Prozent zu reduzieren, ist das zentrale Klimaziel, für dessen Erreichung sich sowohl Energieversorger als auch Industrie bestmöglich rüsten und gemeinsam neue Wege gehen müssen. Genau hier setzt das Forschungsprojekt H2FUTURE an. Weltweit werden jährlich über 600 Milliarden Kubikmeter Wasserstoff verbraucht, von denen mehr als 95 Prozent durch einen CO2-lastigen Prozess hergestellt werden. Auf dem Werksgelände der voestalpine in Linz entsteht nun die derzeit größte und modernste Elektrolyseanlage zur Erzeugung von „grünem“ – sprich CO2-freiem – Wasserstoff. Mit dem EU-geförderten 18-Millionen-Euro-Projekt werden künftig die Einsatzmöglichkeiten von „grünem“ Wasserstoff in den verschiedenen Prozessstufen der Stahlerzeugung sowie das Zusammenspiel mit dem Regelenergiemarkt des Stromnetzes getestet. Für die Bereiche Industrie, Transport und Energie ist CO2-freier Wasserstoff ein wichtiger Energieträger der Sektorkopplung und kann wesentlich zum Erreichen der Klimaziele beitragen. Die neue Anlage soll ein technologischer Meilenstein auf dem Weg zur Energiewende und damit zur schrittweisen Dekarbonisierung der Stahlindustrie sein.
Klare Vision: Stahlerzeugung mit minimalen Emissionen
Nach dem Projektstart zu Beginn 2017 schreitet der Bau der Pilotanlage am voestalpine-Standort Linz inzwischen zügig voran. Das Fundament steht und die Errichtung der Hallenkonstruktion läuft. In den Sommermonaten werden die Kernkomponenten zur Elektrolyse geliefert und noch binnen Jahresfrist soll die Inbetriebnahme beginnen. Der Start des umfangreichen zweijährigen Versuchsprogramms ist für Frühjahr 2019 geplant. „Mit der Errichtung der neuen Pilotanlage für die Herstellung von CO2-freiem Wasserstoff setzen wir einen weiteren Schritt in Richtung langfristiger Realisierung einer Technologietransformation in der Stahlindustrie. Das Ziel dabei ist es, echte ‚Breakthrough-Technologien‘ zu erforschen, die in etwa zwei Jahrzehnten im großtechnischen Stil anwendbar sein könnten“, so Wolfgang Eder, Vorstandsvorsitzender der voestalpine AG. Die Zukunftsvision des Technologie- und Industriegüterkonzerns sieht vor, von Kohle bzw. Koks über Brückentechnologien mit Erdgas (z. B. heute schon in der Direktreduktionsanlage in Texas) letztlich zur möglichst umfassenden Anwendung von „grünem“ Wasserstoff zu gelangen. „Voraussetzung dafür ist, dass erneuerbare Energie in ausreichendem Umfang und zu konkurrenzfähigen Bedingungen als Basis zur Verfügung steht“, ergänzt Herbert Eibensteiner, im voestalpine-Vorstand zuständig für die Steel Division.
Herzstück mit enormem Wirkungsgrad
„In der Anlage schlägt ein hochtechnologisches Herz von Siemens. Wir spalten mit Hilfe von grünen Elektronen Wasser in seine Grundkomponenten Wasserstoff und Sauerstoff“, erklärt Wolfgang Hesoun, Vorstandsvorsitzender der Siemens AG Österreich. Für die Forschungsanlage in Linz hat Siemens das derzeit weltweit größte PEM („Proton Exchange Membrane“)-Elektrolysemodul entwickelt. Mit einer Anschlussleistung von sechs Megawatt können damit 1.200 Kubikmeter „grüner“ Wasserstoff pro Stunde produziert werden. Bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff wird ein Rekord-Wirkungsgrad von 80 Prozent angestrebt. Der Wasserstoff kann gespeichert werden und ist vielseitig einsetzbar: Als Grundstoff in der Industrie wie in Linz, aber auch als Treibstoff in der Mobilität oder als Energieträger bei der Strom- und Gasversorgung. „Die DNA von Siemens ist saubere Energie: von Erzeugung über Verteilung bis zur Anwendung. Effiziente Technologien sind ein wesentlicher Baustein, um den Klimawandel mit seinen dramatischen Folgen einzudämmen“, erklärt Hesoun. Der globale Bedarf für Wasserstoff wird sich bis 2050 auf rund 6 Billionen Kubikmeter verzehnfachen. Anlagen, wie jene in Linz sind die Voraussetzung, um den steigenden Bedarf nahezu CO2-neutral abdecken zu können. „Die Forschungsanlage in Linz bringt die Welt dem globalen Dekarbonisierungsziel einen Schritt näher“, erklärt Roland Busch, im Vorstand der Siemens AG zuständig für Innovationen. „Mit einer Technologie wie der PEM-Elektrolyse unterstützen wir unsere Kunden dabei, die Verpflichtung zum Klimaschutz in die Tat umzusetzen. Siemens geht dabei voran und hat sich selbst konkrete Ziele zur Dekarbonisierung gesteckt: Bis zum Jahr 2020 werden wir die CO2-Bilanz unseres operativen Geschäfts halbieren und bis 2030 klimaneutral sein", so Busch.
Grünstrom für grünen Wasserstoff
Erst durch die Elektrolyse von Wasser mit Strom aus erneuerbaren Quellen entsteht „grüner“ Wasserstoff. VERBUND, als Österreichs größtes Stromunternehmen und einer der führenden Hersteller von Strom aus Wasserkraft in Europa, erzeugt mit seinen 128 Wasserkraftwerken knapp 100 % seiner Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen. „Um volatile erneuerbare Energie aus Wind- und Sonnenkraft ins Energiesystem integrieren zu können, brauchen wir in Zukunft noch mehr Speichermöglichkeiten. Neben unseren Pumpspeicherkraftwerken in den Alpen und Batteriespeicher-Lösungen unterschiedlicher Dimensionen sehen wir großes Potenzial in der Energiespeicherung mit grünem Wasserstoff“, so Wolfgang Anzengruber, CEO VERBUND. „Grüner“ Wasserstoff ist für uns das perfekte Beispiel für die Sektorkopplung, die zur Dekarbonisierung von Energiewirtschaft, Industrie und Transport dringend erforderlich ist.“ Beim H2FUTURE-Projekt liefert VERBUND den Strom aus erneuerbaren Energien und ist zudem für die Entwicklung von netzdienlichen Services verantwortlich. Über Demand-Side-Management wirkt der PEM-Elektrolyseur als dynamische Regellastkomponente, um zum Ausgleich von Schwankungen im zunehmend volatileren Stromnetz beizutragen.
Flaggschiffprojekt der EU-Kommission
Das Projektvolumen für die neue Anlage beläuft sich auf etwa 18 Millionen Euro für sechs Konsortiumspartner über eine Laufzeit von viereinhalb Jahren. Rund 12 Millionen Euro davon stammen aus Fördermitteln der Europäischen Kommission, konkret dem Joint Undertaking für Fuel Cells & Hydrogen (FCH JU). „Das H2FUTURE-Projekt ist eines der Flaggschiff-Projekte des FCH JU, die aus dem EU-Programm Horizon2020 finanziert werden. Es zeigt, dass großindustrielle Produktionsprozesse wie die Stahlproduktion auch nachhaltig umsetzbar sind und in absehbarer Zukunft eine praktikable Option darstellen. Darüber hinaus ist dieses Projekt ein eindrucksvolles Beispiel für erfolgreiche Sektorkopplung. Beide Aspekte belegen deutlich, dass Wasserstoff ein wichtiges Puzzleteil zur Erreichung der europäischen Klimaziele ist", so Bart Biebuyck, Executive director, Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU).
