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Lauenburg Helmholtz-Forscher machen Wasserstoff nutzbar
Lokales Lauenburg Helmholtz-Forscher machen Wasserstoff nutzbar
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17:28 17.11.2019
Ein Forscherteam um Thomas Klassen entwickelt am Helmholtz-Zentrum Geesthacht Leichtmetallhydride, die besonders gut Wasserstoffatome binden. Quelle: Holger Marohn
Geesthacht/Kiel

Mit der norddeutschen Wasserstoff-Strategie wollen die Wirtschafts- und Verkehrsminister der Küstenländer die Nutzung des alternativen Energieträgers vorantreiben. Die Zielvorgabe sieht vor, innerhalb von fünf Jahren eine Elektrolyseleistung zur Umwandlung von Windstrom in Wasserstoff von 500 Megawatt in Norddeutschland zu installieren.

Nach Schätzungen des Kieler Wirtschaftsministers Bernd Buchholz (FDP) könnten damit 150 000 Wasserstoffautos auf die Straße gebracht werden. Bis 2030 soll sich die Elektrolyse-Leistung dann verzehnfachen. Helfen sollen dabei Forscher aus Geesthacht. Die Entscheidung über ein neues Forschungsprojekt steht unmittelbar bevor.

Bis der Wasserstoff aus den „Hubs“ der Elektrolyse-Produktion an den Windparks auf die Straße gebracht werden kann, gibt es noch viel Arbeit. Neben Strategen sind dabei auch die Forscher gefordert. Und dem Helmholtz-Zentrum in Geesthacht (HZG) kommt bei der Infrastruktur eine Schlüsselrolle zu. Dort werden nicht nur in Zusammenarbeit mit der Industrie innovative Wasserstofftanks mit einer besonders hohen Speicherkapazität entwickelt, sondern auch Tankstellen und Pipeline-Strategien zur flächendeckenden Verteilung des Antriebsgases.

Wasserstoff einspeisen

„Das Ziel muss sein, die verschiedenen Energiesektoren wie Strom, Gas oder auch Wärme so zu koppeln, dass Bedarf und Angebot ausgeglichen werden kann“, sagt Thomas Klassen vom HZG. Gemeinsam mit der Hamburger Helmut Schmidt Universität (HSU), der Bundeswehr-Uni, hat Klassen gemeinsam mit Detlef Schulz, einem Spezialisten für Netztechnik der HSU, ein Forschungsprojekt beantragt. Eine Entscheidung darüber soll in den nächsten Tagen fallen.

Während derzeit Windkraftanlagen vom Netz genommen werden müssen, wenn keine Transportkapazitäten im Netz vorhanden sind, könnte später an einem Hub aus Windstrom per Elektrolyse Wasserstoff gewonnen werden. Dieser kann dann entweder vor Ort gespeichert, mit dem Lkw transportiert oder ins vorhandene Erdgasnetz eingespeist werden. Gleichzeitig geht es aber auch darum, die bei der Elektrolyse anfallende Wärme sinnvoll zu nutzen. An der Westküste spricht man davon, dass mit der Elektrolyse-Wärme ganz Heide geheizt werden könnte.

Der Ansatz könnte also der Wasserstoffnutzung ganz neue Möglichkeiten eröffnen. Einmal dem Erdgas beigemischt könnte der Wasserstoff über das vorhandene Erdgasnetz in Schleswig-Holstein und auch darüber hinaus verteilt werden. Nicht zuletzt ist das Netz aufgrund vorhandener Kapazitäten auch ein gigantischer Speicher.

Wasserstoff kann Problem sein

Allein die Schleswig-Holstein-Netz AG (SH-Netz), früher Schleswag, hat ein Transportnetz von 13500 Kilometern Länge. Und anders als im Stromnetz gibt es dort nach Klassens Angaben noch freie Kapazitäten von bis zu 40 Prozent. Die SH-Netz ist derzeit an zwei Pilotprojekten beteiligt, bei denen eine Beimischung des Wasserstoffs zum regulären Erdgas von bis zu 20 Prozent getestet wird. Ermittelt werde dabei auch, ob Anlagen wie Gasheizungen in Wohnhäusern das mit Wasserstoff versetzte Erdgas vertragen, so SH-Netz-Sprecher Ove Struck.

HZG-Forscher entwickeln Tankstelle

In Schleswig-Holstein waren nach einer Statistik des Kraftfahrtbundesamtes zum Jahresbeginn unter den 1,66 Millionen zugelassenen Pkw knapp 14 000 gasbetriebene Autos – Tendenz fallend. Wasserstoffautos im Straßenverkehr gibt es bundesweit derzeit etwa 400. Damit in fünf Jahren im Norden 150 000 Wasserstoffautos auf den Straßen im Norden unterwegs sein können, muss jedoch ein Tankstellennetz entstehen, das mindestens so dicht ist wie das für Erdgas.

Leitungstechnisch wäre der Bau theoretisch überall dort möglich, wo eine Erdgasleitung liegt. Und genau da kommen wieder die Forscher des HZG ins Spiel. Unter der Koordination von Thomas Klassen haben die Wissenschaftler nicht nur eine Tankstelle selbst entwickelt, sondern sind am Institut für Polymerforschung unter der Projektleitung von Volker Abetz auch dabei, eine Membran zu entwickeln, mit der besonders effektiv der Wasserstoff wieder aus dem Erdgas separiert werden kann. Membrane könnten auch andersherum Erdgastankstellen vor zu viel Wasserstoff in dem Antriebsgas schützen.

Erst eine Wasserstofftankstelle in Schleswig-Holstein

Funktioniert das System, müssten dann auch für eine Akzeptanz der Antriebstechnik auch die Tankstellen entstehen. Und zwar vor allem dort, wo besonders viele Kilometer gefahren werden und es wenig Alternativem zum Individualverkehr gibt. Auch das ist ein Punkt der Norddeutschen Wasserstoff-Strategie.

Ziel der Küstenverkehrsminister-Initiative ist, bis 2025 ein Netz von 250 Wasserstoff-Tankstellen in ganz Norddeutschland aufzubauen. Derzeit gibt es in den fünf Bundesländern zusammen etwa 3200 konventionelle Tankstellen. Bundesweit gibt es, Stand Juni 2019, nach Angaben des Portals H2.live 100 Wasserstofftankstellen bundesweit. Die einzige schleswig-holsteinische Wasserstofftankstelle befindet sich demnach in der Nähe von Flensburg – bei mehr als 650 konventionellen Tankstellen landesweit. Die nächsten drei H2-Zapfmöglichkeiten sind in Hamburg. Je eine weitere gibt es in Hagenow und Rostock in Mecklenburg-Vorpommern sowie bei Bremen. Das war es.

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Von Holger Marohn

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