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Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen

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Wasserstoff

Wasserstoff ist für die Erreichung der Klimaschutzziele bis 2045 unverzichtbar. Als Speicher für Strom aus Erneuerbare-Energien-Anlagen, als Kraftstoff oder in der Industrie kommt er immer dort zum Einsatz, wo eine direkte Nutzung von erneuerbaren Energien nicht möglich ist. Das Potenzial ist groß: Ein Viertel der aktuellen CO2-Emissionen in NRW kann allein durch Wasserstoff eingespart werden.

 

In vielen Fällen können CO2-Emissionen durch die direkte Nutzung erneuerbaren Stroms sinnvoll eingespart werden, zum Beispiel durch batterieelektrische Autos oder Wärmepumpen. CO2-Einsparungen sind durch den direkten Einsatz von erneuerbarem Strom aber nicht in allen Fällen technisch möglich bzw. wirtschaftlich sinnvoll. Genau an dieser Stelle kommen Wasserstoff und synthetische Gase oder Flüssigkraftstoffe ins Spiel. Insbesondere in der Industrie werden in Zukunft große Mengen an Wasserstoff benötigt, sowohl als Energieträger für Hochtemperaturprozesse als auch als Rohstoff z.B. für die Stahl- und Chemieindustrie. Und auch andere Sektoren wie die Mobilität oder der Energie- und Wärmesektor setzen vermehrt auf wasserstoffbasierte Anwendungen.

 

Wachsender Bedarf
Zahlreiche Studien belegen, dass in einem volkswirtschaftlich kosteneffizienten und klimaneutralen Energiesystem Wasserstoff eine tragende Rolle spielt. Die Bandbreiten reichen dabei je nach Szenario von 250 bis 800 Terawattstunden (TWh) Wasserstoffbedarf pro Jahr in Deutschland. Insbesondere für eine im internationalen Wettbewerb stehende energieintensive Industrie bedarf es großer Mengen, die verlässlich und zu global wettbewerbsfähigen Preisen bereitgestellt werden müssen, um den Industrie- und Wirtschaftsstandort zukunftsfähig auszurichten.

Wirtschaftliche Chancen nutzen
Wasserstoff trägt maßgeblich dazu bei, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, bietet für Nordrhein-Westfalen aber auch immense wirtschaftliche Potenziale. Laut einer im Auftrag des Wirtschaftsministeriums erstellten Studie können durch den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft bis zu 130.000 neue Arbeitsplätze und zusätzliche Wertschöpfung in Nordrhein-Westfalen entstehen. Die Chancen ergeben sich aus der Vielfalt der mit Wasserstoff verbundenen Technologien, die entwickelt und produziert werden müssen. Dabei geht es nicht nur um Elektrolyseure und Brennstoffzellen, sondern auch um wasserstoffkompatible Drucktanks, Kompressoren, Gasturbinen, Pipelines, Ventile, Sensoren, usw. Hieraus können sich neue Märkte und Exportchancen für Nordrhein-Westfalen entwickeln. Aber auch die Sicherung der energieintensiven Industrie wird von der Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft abhängen.

Roadmap zeigt Wege in die H2-Zukunft auf
Richtig und konsequent eingesetzt, entsteht durch den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft eine Win-Win-Situation für Klimaschutz und Wirtschaftswachstum in Nordrhein-Westfalen. Aufbauend auf schon gestarteten Pilotvorhaben sollen in den nächsten Jahren die ersten Großanlagen in der Industrie in Betrieb genommen, Elektrolyseure im Gigawattmaßstab aufgebaut und auch die ersten großen Fahrzeugflotten auf Wasserstoff umgestellt werden. Aber auch der Aufbau einer grenzüberschreitenden und internationalen Infrastruktur wird hier von zentraler Bedeutung sein, da der Großteil des Wasserstoffs nach Nordrhein-Westfalen importiert werden muss, um den immensen Bedarf insbesondere der Industrie decken zu können. Sämtliche Ziele und Schritte für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft hat das Wirtschaftsministerium Ende 2020 in der Wasserstoff Roadmap Nordrhein-Westfalen zusammengefasst.

© IN4Climate.NRW

Im Rahmen einer digitale-hybriden Veranstaltung am 09.11.2020 wurde die Wasserstoff Roadmap erstmals der interessierten Öffentlichkeit vorgestellt.

Umsetzung ist gestartet
Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft nimmt bereits an Fahrt auf, auch mit Unterstützung des Landes Nordrhein-Westfalen, das zahlreiche Machbarkeitsstudien und Projekte unterstützt, die den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft beschleunigen sollen. Dazu zählen unter anderem:

H2UB: Start-ups nach Nordrhein-Westfalen holen
Mit dem auf fünf Jahre angesetzten Projekt soll ein europaweit wirkendes Innovationscluster geschaffen werden. Der H2UB verbindet Start-ups mit etablierten Unternehmen und Forschungseinrichtungen, von NRW aus in Deutschland und Europa.

ProBF: Mit Wasserstoff zur klimafreundlichen Stahlproduktion
Am größten europäischen Stahlstandort wollen thyssenkrupp und AirLiquide Deutschland Wasserstoff bei der Herstellung von Roheisen einsetzen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das „Reallabor der Energiewende“ mit rund 37 Millionen Euro. Die Landesregierung Nordrhein-Westfalen fördert zudem das H2Stahl-Teilprojekt ProBF mit 5,3 Millionen Euro. Ziel der Projektpartner ist es, Wasserstoff ergänzend bei der Stahlerzeugung im Hochofen einzusetzen sowie in einer Direkt-Reduktionsanlage, in der Wasserstoff perspektivisch Kohlenstoffe vollständig ersetzen kann. Zudem soll das Duisburger Werk an eine Wasserstoff-Pipeline angeschlossen werden.

ELEFACT: Kosten für grünen Wasserstoff reduzieren
Die Enapter GmbH und die Fachhochschule Münster (FH Münster) arbeiten in ihrem Projekt ELEFACT an wesentlichen Stellschrauben, die den Markthochlauf von Wasserstoff signifikant beschleunigen können. Das Projektteam strebt die automatisierte Massenfertigung von sogenannten AEM-Elektrolyseuren an, was eine erhebliche Reduzierung der Anlagenkosten bedingt - und damit auch den Wasserstoff selbst günstiger macht.

© Enapter

Der von Enapter entwickelte Elektrolyseur EL 2.1 birgt große Potentiale, die Kosten für regenerativ erzeugten Wasserstoff zu reduzieren.

COSiMa: Mit Wasserstoff zur klimaneutralen Glasproduktion
Im Rahmen des Projekts COSiMa – CO2-neutraler Industriestandort Herzogenrath soll Europas erste industrielle CO2-neutrale Glasproduktion entstehen. Das Land Nordrhein-Westfalen unterstützt das Vorhaben im Rahmen der Initiative IN4climate.NRW mit rund 3,6 Millionen Euro.

RH2INE: Internationale Transportwege wasserstofftauglich machen
Mit der gemeinsame Initiative RH2INE des MWIDE NRW und der Provinz Südholland wird Aufbau von Wasserstoff-Infrastruktur in den Häfen Rotterdam, Duisburg, Neuss/Düsseldorf und Köln mit EU-Mitteln (Connecting-Europe-Facilities) untersucht. Übergeordnetes Anliegen des Projekts ist es, einen klimaneutralen Transportkorridor „Rhein-Alpen“ zu erreichen und den Einsatz von Wasserstoff im Güterverkehr voranzutreiben. 

H2-Modellregion: Wasserstoff regional nutzen
Um den Ausbau im Bereich Mobilität zu fördern, hat die Landesregierung den Wettbewerb „Modellkommune/-region Wasserstoffmobilität NRW“ ausgeschrieben. Gewinner des Wettbewerbs ist die Region „DüsselRheinWupper“. Die Region will Wasserstoff zunächst durch den biogenen Anteil von Müllheizkraftwerken, später auch durch Erneuerbare Energien vor Ort erzeugen. Genutzt werden soll dieser grüne Wasserstoff dann vor allem von Nutzfahrzeugen sowie von kommunalen Fahrzeugen und Unternehmensflotten. Darüber hinaus will die Gewinnerregion den Wasserstoff als Speicher für regenerativ erzeugten Strom nutzen, wenn die Stromnachfrage vor Ort gering ist.