Sonne und Wind sind nicht jeden Tag in gleichem Maße verfügbar - eine Energieversorgung, die in zunehmendem Maße auf erneuerbare Energien setzt, benötigt ein Speichermedium, um die natürlichen Schwankungen ausgleichen und Überschüsse erhalten zu können: Wasserstoff als molekularer Energiespeicher, der durch Verbrennung wieder zu Energie wird, gilt als ein zentraler Baustein der Energiewende. Die Produktion soll in naher Zukunft auch in Bremerhaven anlaufen. Die Windenergieanlage AD8 im südlichen Fischereihafen soll den regenerativen Strom liefern, um die Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff (Elektrolyse) durchzuführen – auf diese Weise ist der Wasserstoff dann CO₂-neutral produziert und damit „grün“.

Die Einrichtung eines Elektrolyseur-Testfeldes ist nicht nur durch Klimaziele motiviert, sondern verspricht starke strukturpolitische Impulse und Know-how-Aufbau für einen wachstumsstarken Zukunftsmarkt.

Bremens Senatorin für Wissenschaft und Häfen, Dr. Claudia Schilling erläutert: "Wir wollen Bremerhaven zu einem Kompetenzzentrum für Wasserstoff machen. Die Entwicklung von Wasserstoffproduktion und Wasserstoffanwendung hin zur Wettbewerbsfähigkeit ist das übergeordnete Ziel des Projektes. Damit werden wir auch die Entwicklung des nachhaltigen Gewerbegebiets Lune Delta und die Etablierung der Green Economy in Bremerhaven vorantreiben."

Bremens Senatorin für Wirtschaft, Arbeit und Europa, Kristina Vogt sagt: „Das Projekt ist ein weiterer Meilenstein für die Bremer Wasserstoffstrategie. Die Anwendungsforschung in Bremerhaven bringt wichtige Impulse für weitere Wasserstoffprojekte im Bundesland Bremen mit sich. Ich freue mich sehr, dass das Konsortium mit dem Projektantrag erfolgreich war.“

Mit dem Start des Projektes können die Vorbereitungen zum Aufbau eines Elektrolyse-Testfeldes auf dem Gelände des ehemaligen Flugplatzes Luneort beginnen. Allein 16 Mio. Euro der nationalen und EFRE-Fördermittel fließen in den Aufbau von 2 MW-Elektrolyseleistung und die Vorbereitung von 8 weiteren Testpads für insgesamt bis zu 10 MW-Elektrolyseurleistung. Durch die Nähe zum benachbarten Dynamic Nacelle Testing Laboratory (DyNaLab) des Fraunhofer IWES ergeben sich Synergien: durch Anschluss an einen der weltweit leistungsstärksten dynamischen Stromnetz-Emulator kann die Auswirkung von Netzschwankungen auf die Elektrolyseure untersucht und ihre elektrischen Eigenschaften bestimmt werden. Der stellvertretende Institutsleiter des Fraunhofer IWES, Prof. Dr.-Ing. Jan Wenske, erklärt: "Wir werden das Verfahren der direkten Elektrolyse mit Windstrom im Megawatt-Bereich herstellerunabhängig prüfen und optimieren."

Direkt mit Projektbeginn starten auch die Aktivitäten der Forschungspartner Hochschule Bremerhaven und ttz Bremerhaven. Anwendungen im Logistik- und Verkehrsbereich sowie in der Lebensmittelindustrie werden daraufhin untersucht, ob Wasserstoff künftig fossile Energieträger zumindest teilweise ersetzen könnte. „In der Lebensmittelproduktion gibt es eine Vielzahl von Erhitzungs- oder Kühlprozessen, die einen hohen Energiebedarf haben. Wir sehen große Einsparpotenziale und in der Wasserstoffanwendung eine echte Alternative“, schildert Markus von Bargen, Technischer Leiter des ttz Bremerhaven. „Das Fraunhofer IWES wird den Betrieb einer Offshore-Messboje testen. Der Energiebedarf für die kontinuierliche Datenaufzeichnung auf hoher See wird dabei durch eine Brennstoffzelle bereitgestellt. In den einzelnen Anwendungsfällen werden bis Ende 2021 unterschiedliche Anlagen im Labormaßstab entwickelt, um darauf aufbauend Pilotanlagen zu realisieren“, erklärt Nora Denecke, Abteilungsleiterin am Fraunhofer IWES und Projektkoordinatorin.

„Ziel der Forschung ist es, für insgesamt vier Anwendungsfelder eine CO₂ neutrale Versorgung mittels Wasserstoff zu erreichen. Wir wollen beispielsweise durch die Kopplung von Windstrom und Wasserstoff alternative Kraftstoffe für die maritime Wirtschaft und Schifffahrt nutzbar machen“, erklärt Prof. Dr. Carsten Fichter, Professor der Hochschule Bremerhaven im Bereich Windenergietechnik und Energiewirtschaft sowie Gesamtprojektleiter der Forschungspartner Hochschule und ttz Bremerhaven. Dabei komme der Speicherung und Verteilung von Wasserstoff und elektrischer Energie eine zentrale Bedeutung zu, die für die flächendeckende Nutzung von grünem Wasserstoff unabdingbar sei. Hierzu erklärt Prof. Dr. Uwe Werner vom Institut für Automatisierungs- und Elektrotechnik (IAE) der Hochschule Bremerhaven, dass die autonome Verteilung von Wasserstoff und elektrischem Strom im Inselnetz (Microgrid) als Forschungsbestandteil dieses Vorhabens eine Schlüsselfunktion bei der Energiewende einnimmt.

Durch die enge Zusammenarbeit der einzelnen Projektpartner und Akteure in Bremerhaven soll ein gemeinschaftliches Kompetenzzentrum Wasserstoff in Bremerhaven etabliert werden. Dieses Zentrum wird die Region durch die weiterentwickelten Forschungssynergien stärken und bei der Entwicklung eines neuen Wirtschaftszweiges eine führende Position einnehmen. „Wasserstoff ist ein Schlüsselenergieträger für eine erfolgreiche Energiewende und liefert zudem einen wichtigen Beitrag für eine Dekarbonisierung industrieller Prozesse. In diesem Vorhaben werden die Forschungs- und Entwicklungskompetenzen zum Thema Wasserstoff in Bremerhaven gebündelt, um neue technische Anwendungen von Wasserstoff zu erschließen und in die Praxis zu überführen“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schories, Institutsleiter im ttz Bremerhaven.

Die Testergebnisse und Betriebserfahrungen sollen perspektivisch den Weg zum größerskaligen Einsatz ebnen. Das Elektrolyse-Testfeld wird auch nach Projektende grünen Wasserstoff für Abnehmer in der Region bereitstellen – im Volllastbetrieb rund 1 Tonne pro Tag. Das farb- und geruchslose Gas wird in Drucktanks gespeichert und kann in das Gasnetz eingeleitet werden. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von der Verwendung zur Erzeugung synthetischer Kraftstoffe für Fahrzeuge, Methanersatz für die Gasheizung von Gebäuden und bis zum Ersatz fossiler Rohstoffe in der Industrie. Für das nachhaltige Gewerbe- und Industriegebiet Lune Delta, das die BIS Bremerhavener Gesellschaft für Investitionsförderung und Stadtentwicklung derzeit plant, wird die Einrichtung einen wertvollen Beitrag zur Versorgung und Vermarktung leisten. „Deshalb werden wir das Projekt von Anfang an begleiten“, sagt Nils Schnorrenberger, Geschäftsführer der BIS. „Es liefert uns zum einen Erkenntnisse über die Einsatzmöglichkeiten von grünem Wasserstoff zur nachhaltigen Energieversorgung in einem Gewerbegebiet, die wir dann bei der weiteren Umsetzung unseres Gewerbegebietes berücksichtigen. Zum anderen werden wir mit dem Forschungsthema auch auf interessierte Unternehmen zugehen, die in Bremerhaven zukünftig optimale Rahmenbedingungen für ihre Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich der Speicherung und wirtschaftlichen Anwendung von Erneuerbaren vorfinden.“  

Dies ist ein EFRE-gefördertes Projekt. Mehr Info: www.efre-bremen.de

Mehr Info zum Projekt auch hier: https://wind-wasserstoff-bremerhaven.de/