GP Joule zeigt, wie Wasserstoff für die Mobilität nutzbar gemacht werden kann.

Bild: GP Joule

eFarm Windenergie für Mobilität nutzen

20.11.2019

Windenergieanlagenbetreiber bewegt derzeit eine zentrale Frage mit Blick auf die Entwicklungen im Energiemarkt: Wohin mit den Kilowattstunden? Und Kommunen, die die Energiewende schaffen müssen, rätseln: Wie schaffen wir mehr Akzeptanz für den Ausbau der Erneuerbaren? Das größte deutsche grüne Wasserstoffprojekt „eFarm“ zeigt einen neuen Weg auf.

Bei regional wertschöpfenden Power-to-Gas-Projekten gilt es, den „eigenen“ Wind-Strom – auch in Ergänzung mit örtlichem Strom aus Sonne und Biomasse – zu grünem Wasserstoff zu veredeln. Zudem ist es wichtig diesen einträglich in die Märkte Mobilität, Wärme und Industrie zu vermarkten und die Bürger bestmöglich an der Nutzung zu beteiligen. Der Schlüssel für den Erfolg liegt deshalb in der Vernetzung von Technik, Akteuren und Märkten. Das Pionier-Projekt „eFarm" steht genau für eine solche dezentrale Lösung und soll sich zum Vorbild für andere Regionen mit ähnlichen Voraussetzungen entwickeln.

Grüne Wasserstoff-Mobilität

Nur etwas über vier Jahre: So wenig Zeit wird das nach wie vor größte grüne Wasserstoff-Mobilitätsprojekt in Deutschland von der Idee bis zur Inbetriebnahme am Ende voraussichtlich benötigt haben. In 2020 geht dieses vom Unternehmen GP Joule initiierte Verbundvorhaben in Nordfriesland in die heiße Phase: Dann werden fünf PEM-Elektrolyseure installiert, die den erneuerbaren Strom aus örtlichen Windkraftanlagen in grünen Wasserstoff umwandeln. Hinzu kommen in Niebüll und Husum zwei Wasserstoff-Tankstellen, an denen dieser als klimafreundlicher Kraftstoff vermarktet wird. Zwei Brennstoffzellenbusse werden ihren Verkehr aufnehmen, die entlang der schleswig-holsteinischen Nordseeküste im
ÖPNV pendeln und auch dort tanken werden. Genauso werden schrittweise immer mehr Brennstoffzellen-Pkw dort tanken, denn allein über 60 Privatpersonen und Gewerbetreibende aus der Region haben bereits zugesagt, ein solches Fahrzeug anzuschaffen. „eFarm“ hat keinen Laborcharakter mehr: Vielmehr setzt es schon auf die Marktaktivierung. Wegen dieser konsequenten Praxis-Ausrichtung bekommt es, im Rahmen des Programms NIP 2 vom Bundesverkehrsministerium, eine der bisher höchsten Förderungen mit über acht Millionen Euro. GP Joule selbst bringt weitere acht Millionen Euro ein.

Der Name eFarm steht sinnbildlich für ein gemeinschaftliches, nachhaltiges Wirtschaften mit erneuerbaren Energien. Ähnlich wie die genossenschaftliche Milchwirtschaft, wird die neu gegründete eFarming GmbH & Co. KG arbeiten. Unter diesem Dach haben sich fast 20 Partner eigeninvestiv versammelt. Im Verbund wird der Wasserstoff produziert, transportiert, verarbeitet und vermarktet. Von Erzeugerseite aus sind sowohl mehrere örtliche (Bürger-)Wind- als auch Solarparks dabei. Darüber hinaus kommt gleichzeitig Rückenwind von über 2.300 Bürgern aus der Region. Im Kontext Infrastruktur sind ein Umspannwerk als auch die Husum Netz dabei. Die Logistikseite wird mit unter anderem Clean Logistics repräsentiert, die Bestands-Lkw auf Wasserstoff-Hybrid-Antrieb umrüsten. Auf der Vermarkterseite engagiert sich zum Beispiel der Energiehändler und Tankstellenbetreiber Team Energie. Dass bei eFarm von vornherein in die Zukunft gedacht wird, zeigt das Mitwirken des Unternehmens Neue Pellwormer Dampfschiffahrt, die an grünem Kraftstoff für ihre Fähren interessiert ist.

Systemdienliche PEM-Elektrolyse

Der PEM-Elektrolyseur ist der technische Kernbaustein im Konzept. Er produziert den Wasserstoff. Generell sind PEM-Elektrolyseure Garanten der Systemdienlichkeit mit mittlerweile beeindruckenden Wirkungsgraden. Schließlich können durch deren Einsatz Erneuerbare-Energien-Anlagen auch dann weiterbetrieben werden, wenn die Übertragungsnetze keine weitere Erzeugungsleistung aufnehmen können. Dies erhöht die Effektivität bestehender EEG-Anlagen. Die systemdienliche Fahrweise der PEM-Elektrolyseure beweist sich im Kontext der Einspeisemanagement-Schaltungen, der Frequenzhaltung und bei negativer Regelenergie. PEM-Elektrolyseure eignen sich deutlich besser als solche, die mit alkalischer Elektrolyse operieren: Das PEM-Verfahren hat den Vorteil, ganz schnell auf die fluktuierenden erneuerbaren Energien reagieren zu können und damit eine Wasserstoff-Produktion schnell hoch und auch wieder herunterfahren zu können. Die GP Joule-Tochter H-Tec Systems entwickelt und fertigt solche PEM-Elektrolyseure, die daher innerhalb des Projekts für die Produktion des grünen Wasserstoffs eingesetzt werden.

Vergleichbare Projekte angestoßen

Weil eFarm als Konzept ganz praktische Orientierung gibt, wie mit Hilfe der PEM-Elektrolyse die Veredlung von Strom aus erneuerbaren Energien funktioniert, damit eine regionale Wertschöpfung geschaffen sowie neue Märkte mit Wasserstoff erschlossen werden können, bricht GP Joule bereits zu neuen Ufern auf. In Bremerhaven und der Nordwestregion will man mit einer örtlichen „BH2V-Allianz“ vergleichbar Projekte zur Wasserstoffmobilität im Verbund entwickeln und realisieren. In der Bremerhavener Region seien die erneuerbaren Erzeugerkapazitäten aus vor allem Windstrom direkt vor Ort und zugleich sei man direkt am Zukunftsmarkt für klimaneutralen Wasserstoff, so CEO Ove Petersen. Hier seien große Abnehmer im maritimen Bereich, im Schwerlastverkehr sowie auch im ÖPNV zu finden. Bremerhaven und das „nasse Dreieck“ sind ein globaler Logistik-Hub. Und auch für die Abwärme aus dem Elektrolyse-Prozess fände man dort relevante Verbraucher. Darüber ergibt sich dann der attraktive Gesamtwirkungsgrad von über 95 Prozent.

Bildergalerie

  • Der an den Windkraftanlagen erzeugte Wasserstoff wird dort in mobile Speichercontainer abgefüllt und per LKW zu den Wasserstofftankstellen transportiert. Dort wird er für den Tankvorgang bei Bussen und PKW nochmals höher verdichtet.

    Bild: GP Joule

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