Zwischenergebnisse nach Betriebsphase Erste Versuche mit Wasserstoff-Porenspeicher erfolgreich

Das Projekt HyStorage dient der Vorbereitung kommerzieller Speicherprojekte innerhalb Unipers „Greener Gases“-Strategie. Die erste Betriebsphase mit einem Fünf-Prozent-Anteil an Wasserstoff wurde Ende Januar 2024 erfolgreich abgeschlossen. In Anwesenheit des Bayerischen Staatsministers für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, Hubert Aiwanger, präsentierten die Partnerunternehmen am 11. März am ausgewählten Bohrplatz in der Nähe des Uniper-Speichers Bierwang Vertretern aus Politik und Industrie die ersten Zwischenergebnisse des Forschungsprojekts. Es soll die Integrität von Porenspeichern für die Wasserstoffspeicherung untersuchen.

„Die Speicherung von Wasserstoff in den bayerischen Porenspeichern birgt ein enormes Potenzial für die Flexibilität des entstehenden Wasserstoffmarktes“, sagt Holger Kreetz, COO von Uniper. „Allerdings bedarf es eines geordneten Übergangs und einer integrierten Betrachtung des Erdgas- und Wasserstoffbedarfs, um die Dekarbonisierung und einen schnellen Wasserstoffhochlauf bei gleichzeitiger Wahrung der Erdgasversorgungssicherheit mit hoher Kosteneffizienz zu gewährleisten. Investitionen erfordern einen Regulierungsrahmen, der Anreize für frühe Investitionen schaffen sollte. Die Grundsätze von Differenzverträgen sollten angewandt werden, um die Ziele auf kosteneffiziente und effektive Weise zu erreichen.“

Die wichtigsten Ergebnisse

Die wichtigsten Ergebnisse der ersten Betriebsphase fassen die Partner so zusammen:

• Während der siebentägigen Entnahmephase wurden fast 90 Prozent des zuvor injizierten Wasserstoffs zurückgewonnen. Die Analyse ergab, dass die Performance der Lagerstätte gleich blieb und eine sehr homogene Wasserstoffverteilung innerhalb der Lagerstätte zu verzeichnen ist.

• Die Materialprüfung wurde während des Versuchs im Untergrund und neben dem Bohrloch in einem speziellen Druckbehälter erfolgreich durchgeführt. Alle vorläufigen Ergebnisse der getesteten Materialien zeigten keinen Einfluss von Wasserstoffkorrosion.

• Die Gaszusammensetzung wurde an drei Stellen im Prozess detailliert analysiert, um die Genauigkeit der Ergebnisse und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

• Es wurden mikrobiologische Aktivitäten, wie Methanisierung und Sulfatreduktion, in kleinem Maßstab festgestellt. Zur Vorbereitung des Versuchs wurde ein spezielles Wasserstoffsimulationsmodell ausschließlich für HyStorage entwickelt, das sowohl den Wasserstoff- und Erdgasfluss in der Lagerstätte als auch die mikrobiologische Aktivität simuliert. Das Modell wurde getestet, und alle gewonnenen Daten werden zur Kalibrierung des Modells verwendet, um in Zukunft noch genauere Vorhersagen machen zu können.

„Die ersten vorläufigen Ergebnisse stimmen insgesamt optimistisch“, sagt Doug Waters, Geschäftsführer von Uniper Energy Storage. Es sei zwar noch zu früh, um eine endgültige Aussage über die Eignung der süddeutschen porösen Gesteinsformationen – und damit des alpinen Molassebeckens im Allgemeinen – für die reine Wasserstoffspeicherung zu treffen. „Sicher ist aber, dass Wasserstoff ein wesentlicher Baustein im Dekarbonisierungsprozess des europäischen Energiemarktes sein wird.“

Laut Waters sind die bestehenden Untertagespeicher in Bayern mit ihren großen Volumina und hohen Ein- und Ausspeicherleistungen von hoher Bedeutung für die Erdgasversorgungssicherheit in den kommenden Jahren und langfristig für den Übergang zur saisonalen Wasserstoffspeicherung. Sie bieten „eine Lösung für die Speicherung von volatilen erneuerbaren Energien und zudem für den Anschluss an europäische Wasserstoffkorridore“, erklärt Waters.

Projekt mit Beispielcharakter

Analysiert und ausgewertet wurden die bisher erhobenen Daten in Zusammenarbeit der fünf europäischen Projektpartner Uniper, OGE, RAG Austria, SEFE Securing Energy for Europe und NAFTA, begleitet von wissenschaftlichen Vertretern. In den kommenden Projektphasen sind weitere Schritte geplant, um zu untersuchen, ob die ersten Ergebnisse auch für die folgenden Phasen mit höheren Konzentrationen und weiteren Expositionen mit Wasserstoff insgesamt gültig sind. Abhängig von der weiteren Auswertung soll die zweite Betriebsphase noch in diesem Jahr folgen.

„Es freut mich, dass die Versuche bisher gut verlaufen sind“, sagt Hubert Aiwanger, Bayerischer Staatsminister für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie. Das Kooperationsprojekt HyStorage sei entscheidend, um das Thema Wasserstoffspeicherung in Bayern voranzutreiben. „Wasserstoffspeicher können in Kombination mit H₂-Kraftwerken ein entscheidender Baustein für eine versorgungssichere und stabile erneuerbare Energiewirtschaft werden.“

Für Bayern sei HyStorage ein wichtiges Forschungsprojekt – denn der Freistaat verfüge ausschließlich über Erdgas-Porenspeicher. Es sei „ein gutes Beispiel, wie die Tauglichkeit eines Porenspeichers auf H₂-Speicherung untersucht wird, um sich auf die Transformation von Erdgas zu Wasserstoff vorzubereiten und im Vorfeld die notwendigen Erkenntnisse zu sammeln“, sagt Aiwanger. „Ich wünsche dem Forschungsprojekt am Speicherstandort Bierwang weiterhin viel Erfolg und bin gespannt auf die finalen Ergebnisse zum Projektende im Jahr 2025.“

Über HyStorage

Im Rahmen von HyStorage werden drei verschiedene Methan-/Wasserstoff-Gasgemische mit fünf, zehn und 25 Prozent Wasserstoffanteil im Erdgas in eine kleinere ehemalige Erdgaslagerstätte injiziert, nach einer jeweils dreimonatigen Standzeit wieder ausgespeichert und an das Hauptfeldleitungssystem der Station übergeben. Die erste Betriebsphase mit fünf Prozent Wasserstoff diente der grundsätzlichen Überprüfung der Tauglichkeit der technischen Einrichtungen, der zweite wird die Vergleichbarkeit mit anderen internationalen Industrieprojekten herstellen, und der dritte ist eine Fortführung und Vorbereitung auf zukünftige, höhere Wasserstoffkonzentrationen, aber auch auf mögliche Wasserstoffspitzen durch Konzentrationsschwankungen in der Erdgasinfrastruktur.

Uniper Energy Storage ist in dem Projekt Konsortialführer, Betriebsführer und bergrechtlich für den Versuch verantwortlich. Das Konsortium setzt sich weiter aus den Unternehmen OGE, RAG Austria, SEFE Securing Energy for Europe und NAFTA zusammen, die ihre Expertise einbringen. Es wird zudem von interdisziplinären Partnern aus Industrie und Wissenschaft unterstützt. Das Projekt ist durch das Bergamt Südbayern genehmigt.