Angesichts der aktuellen Energiekrise gewinnt die Erzeugung von grünem Wasserstoff immer stärker an Relevanz. Hierdurch steigt der Bedarf nach Strom aus erneuerbaren Energien in Europa zusätzlich zu der ohnehin bereits hohen Nachfrage durch z. B. Elektromobilität. Gleichzeitig werden die verfügbaren Flächen für die Installation von Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen immer knapper. Im Vorhaben ProHyGen wird daher die innovative Technologie der schwimmenden Windenergieanlagen eingesetzt, um in bisher unerschlossenen Seegebieten Wasserstoff mithilfe der Energie des Windes zu erzeugen.

Hierzu wird eine schwimmende Wasserstofferzeugungseinheit für Seegebiete außerhalb der potenziellen Standorte für konventionelle Offshore-Windparks zur Prototypenreife gebracht. Eine Windenergieanlage erzeugt die Energie zur Spaltung des Wasserstoffs aus entsalztem Meerwasser direkt auf der schwimmenden Plattform. Eine innovative Methode zur drucklosen Speicherung des Wasserstoffs auf Basis eines flüssigen organischen Wasserstoffträgers (LOHC) ermöglicht einen ungefährlichen Transport mit Shuttle-Tankschiffen wie sie auch in der Ölindustrie eingesetzt werden (siehe Abbildung 1). Auf diese Weise entsteht eine autarke integrierte Anlage zur Erzeugung und Speicherung von grünem Wasserstoff, die nicht in Flächenkonkurrenz zu anderen Energieerzeugungsmethoden steht und trotzdem Kostenvorteile gegenüber der Produktion von Wasserstoff aus anderen erneuerbaren Energiequellen bietet.

Nutzung vorhandener Logistik

Durch die LOHC-Technologie kann die vorhandene Logistik der Mineralölwirtschaft, Tankwagen, Tankschiffe, Tanklager und Tankstellen, genutzt werden – und das bei niedrigeren Gefahrenklassenstandards. Das wasserstoffreiche LOHC ist nur schwer entflammbar und in die Wassergefährdungsklasse 2 eingestuft. An Land wird der Wasserstoff wieder vom LOHC getrennt und steht als reiner Wasserstoff zur Verfügung.

Unabhängig von Überschussstrom

Durch die Integration der Energieproduktion auf dem schwimmenden Wasserstofferzeuger ist das System vollständig abgekoppelt von der Etablierung anderer Technologien oder nicht beeinflussbarer Voraussetzungen wie das Vorhandensein von grünem Überschussstrom. Durch die Unabhängigkeit des Konzepts von Wassertiefe und Landnähe können Offshore-Standorte mit erheblich höherer Energiedichte erschlossen werden.

Ziele

Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist die Planung eines Prototyps für eine autarke Offshore-Wasserstofferzeugungseinheit mit 5 MW Nennleistung sowie dessen Skalierung auf 15 MW und die Vorplanung eines Wasserstoffparks in europäischen Seegebieten. Am Ende des Vorhabens sollen unter anderem folgende Ziele erreicht sein:

• Entwicklung eines vollständigen Anlagendesigns zur Herstellung von Wasserstoff, Bindung an einen LOHC und Betankung von Tankschiffen
• Ausarbeitung der nötigen Planungsunterlagen für die Fertigung des 5 MW-Prototyps der Wasserstofferzeugungseinheit in der deutschen AWZ
• Vorbereitung der Zertifizierung
• Skalierung des Prototyps auf eine Nennleistung von 15 MW
• Entwicklung eines Wasserstoffparklayouts für einen europäischen Standort und
• Planung der Logistik für den Transport in die Wasserstoffmetropole Hamburg

Kontakt:

Prof. Dr. Moustafa Abdel-Maksoud

Technische Universität Hamburg

E-Mail: office.fds(at)tuhh(dot)de