Wintershall Dea und VNG kooperieren bei Wasserstoff-Pilotprojekt

© Adobe Stock / FotoliaKassel, Leipzig - Die beiden Energieunternehmen Wintershall Dea und VNG haben einen Kooperationsvertrag zur Herstellung von Wasserstoff geschlossen. Dabei soll das Verfahren zur Herstellung von „türkisem“ Wasserstoff angewendet und weiterentwickelt werden.

Wasserstoff spielt in dem Bemühen um eine Dekarbonisierung der Wirtschaft eine immer gewichtigere Rolle. Wintershall Dea und VNG investieren gemeinsam in ein Wasserstoff-Pilotprojekt zur Herstellung von „türkisem“ Wasserstoff. Doch Wasserstoff ist nicht gleich Wasserstoff, jedenfalls dann nicht, wenn es um die Art der Erzeugung geht und um den Klimaschutz. Im Unterschied zu „grünem“ Wasserstoff, der klimaneutral durch Verwendung von regenerativem Strom erzeugt wird, fällt hier noch Kohlenstoff (C) an.

Kooperationsvertrag zur Herstellung von „türkisem“ Wasserstoff
Wintershall Dea und die VNG AG wollen beim Thema Wasserstoff zukünftig enger zusammenarbeiten und planen in einem ersten Schritt den Bau einer Anlage zur Herstellung von „türkisem“ Wasserstoff. Die zwei in Deutschland ansässigen Energieunternehmen haben einen entsprechenden Kooperationsvertrag unterzeichnet.

Dabei soll das von dem Unternehmen HiiROC, in das beide Unternehmen erst vor Kurzem investiert hatten, angewandte Verfahren der thermischen Methanpyrolyse zum Einsatz kommen und gemeinsam mit dem Anlagenhersteller für einen konkreten Anwendungsfall weiterentwickelt werden. Die Pilotanlage soll nach derzeitigem Plan 2023 in Betrieb gehen und eine nominale Kapazität von 400 kg Wasserstoff pro Tag haben (gleichbedeutend einer Jahresenergiemenge von knapp 5 GWh). Damit wird die Anlage eine der ersten dieser Art zur Produktion von türkisem Wasserstoff in Deutschland sein. Die Unternehmen sind bereits im Gespräch mit potenziellen Abnehmern für den produzierten Wasserstoff sowie zu einem möglichen Standort in Ostdeutschland.

„Um die deutschen und europäischen Klimaziele bis 2050 zu erreichen, ist die zügige Etablierung eines funktionierenden Wasserstoff-Marktes notwendig. Wir wollen Teil der Lösung sein und investieren in zukunftsfähige Projekte“, sagt Hugo Dijkgraaf, Chief Technology Officer des Gas- und Ölunternehmens Wintershall Dea.

Beide Projektpartner sehen großes Potenzial in der Produktion von Wasserstoff durch Methanpyrolyse. „Diese Kooperation mit VNG wird dabei helfen, das Potenzial der Technologie zu realisieren und einen Wasserstoffmarkt zu etablieren, denn Märkte entstehen nicht von allein. Sie müssen aufgebaut und organisiert werden - technologieoffen“, so Dijkgraaf weiter.

Methanpyrolyse zur Herstellung von türkischem Wasserstoff
Bei der Methanpyrolyse wird fossiles Methan (CH₄, Erdgas) bei hohen Temperaturen in die Bestandteile Wasserstoff (H₂) und festen Kohlenstoff (C) gespalten. Der Wasserstoff kann anschließend als kohlenstofffreier Energieträger genutzt werden. Der feste Kohlenstoff hingegen kann anderweitig verwendet werden und in der Industrie zum Einsatz kommen, beispielsweise im Straßen- oder Gebäudebau. In der lokalen Produktion vor Ort entsteht nahezu kein CO₂.

Wasserstoff-Farbenspiel: Weitere Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff
Durch die Verwendung von regenerativ erzeugtem Strom gilt nur „grüner“ Wasserstoff als klimaneutral. Bei der Herstellung des grünen Wasserstoffs wird z.B. durch die Elektrolyse Wasser (H₂O) in die Bestandteile Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff O₂ zerlegt. Es gibt eine ganze Palette von unterschiedlichen Elektrolyseverfahren, wie beispielsweise alkalische (AEL) oder saure (PEM) Elektrolyse. Am Ende dieser Produktion entsteht Wasserstoff durch Ökostrom ohne Einsatz von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen und damit klimaneutral.

Beim sogenannten „blauen“ Wasserstoff wird dieser wie beim „türkisen“ Wasserstoff aus fossilem Methan (CH4) erzeugt. Bei der Herstellung (ohne Berücksichtigung der vorgelagerten Kette) entweicht das vor Ort entstehende CO₂ auch hier nicht in die Atmosphäre. Im Unterschied zum Herstellungsverfahren von „türkisem“ Wasserstoff, bei dem Kohlenstoff in fester Form abgeschieden und weiterverwendet wird, entsteht beim „blauen“ Wasserstoff neben dem H₂ allerdings CO₂, das per CCS (Carbon-Capture-and-Storage) entsorgt wird.

Unter den verschiedenen Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff ist der Ansatz zur Produktion von grauem Wasserstoff mit dem höchsten CO₂-Ausstoß verbunden. Die Herstellung des „grauen“ Wasserstoffs in der Industrie erfolgt aus fossilen Kohlenwasserstoffen, meist Erdgas (Methan), mittels Dampfreforming. Bei diesem endothermen Verfahren (Wärmezuführung) reagiert das eingesetzte Methan mit dem Sauerstoff im Wasserdampf. Pro Tonne des so hergestellten Wasserstoffs werden etwa 9 bis 10 Tonnen CO₂ in die Atmosphäre freigesetzt.