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Windräder mit Elektrolyseuren : Wasserstoffträume auf See

Ein Arbeitsschiff bringt Monteure zu den Offshore-Windrädern vor Rügen. Wenn es gelingt, einen Elektrolyseur ins Windrad zu integrieren, könnten Frachtschiffe in Zukunft auch auf See erzeugten Wasserstoff zurück an Land bringen. Bild: ZB

Wo soll all der grüne Wasserstoff nur herkommen, der unsere Wirtschaft dekarbonisieren könnte? Vielleicht vom Meer. Ein Pilotprojekt will Elektrolyseanlagen nun erstmals direkt in Windräder integrieren.

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          Grüner Wasserstoff ist begehrt, und wie fast alles, das begehrt wird, ist er Mangelware. Nur ein Prozent des global erzeugten Wasserstoffs ist grün, wird also mit Hilfe CO2-freier Energien hergestellt. Das größte Potential, an diesem Mangel etwas zu ändern, liegt wohl auf dem Meer. Ein entsprechendes Projekt haben Siemens Gamesa und Siemens Energy nun auf den Weg gebracht. Gemeinsam wollen sie eine Anlage entwickeln, in der ein Elektrolyseur direkt in eine Offshore-Windkraftanlage integriert ist. Den Herstellungspreis für grünen Wasserstoff ließe eine solche Technik in Zukunft schmelzen, sind sich die Unternehmen sicher. Windenergie lasse sich so speichern und transportieren, unabhängig vom Stromnetz, das schon mit genug Schwankungen zu kämpfen hat.

          Anna-Lena Niemann
          Redakteurin in der Wirtschaft.

          Die Anschubinvestition für ein solches Unterfangen ist keine Kleinigkeit, 120 Millionen Euro sollen in das Projekt in den kommenden fünf Jahren fließen. Am Ende dieses Zeitraums sollen zwei Demonstrationsanlagen stehen mit je einer 14-Megawatt-Turbine und einem 10-Megawatt-Elektrolyseur.

          Die technische Verantwortung teilen sich die Unternehmen. Siemens Gamesa steuert seine Windkraftexpertise mit ihrer Offshore-Turbine SG14-222 DD bei, die sie für die Wind-Wasserstoff-Anlage anpassen wollen, um elektrische Verluste auf ein Minimum zu reduzieren. Die Turbine, die mit ihrer Nennleistung von 14 Megawatt die stärkste auf dem Markt wäre, ist allerdings selbst noch im Projektstatus. „Auf der Entwicklungsseite werden wir in Kürze mit dem physischen Bau des Prototyps beginnen“, teilte ein Sprecher des Siemens-Teams mit. „Die Komponenten sind bestellt, und alle Vorbereitungen laufen.“ Der Termin für die Installation steht für Herbst 2021 im Kalender.

          Den Wasserstoff bringt Siemens Energy in die Gleichung. Geschäftsführer Christian Bruch erklärt, die „hochflexible Elektrolyseur-Technologie“ seines Unternehmens könne die Offshore-Energieerzeugung neu definieren. Eigens dafür entwickelt Siemens Energy eine neue PEM-Plattform (Polymerelektrolytmembran), die seefest sein muss und später modular eingesetzt werden kann. Wegen der verbauten Edelmetalle sind PEM-Anlagen teuer. Ihr Vorteil ist aber, dass sie auf Zellmodulen basieren, die zu Stacks zusammengeschaltet werden. Zudem, betont Siemens Energy, sei die Technik mit einem Wirkungsgrad von etwa 75 Prozent effizient und reagiere schnell auf Schwankungen im Betrieb. Für den unberechenbaren Wind auf See ist das wichtig.

          Für den Demonstrator ist jedes Elektrolysemodul voraussichtlich auf eine Leistung von fünf Megawatt ausgelegt. Die Anzahl der Module richtet sich danach, mit welcher Turbine spätere Betreiber ihre Anlage synchronisieren wollen. Mit der geplanten Pilotanlage, die Teil der vom Bundesforschungsministerium geförderten Initiative „H2 Mare“ ist, erhoffen sich die Projektpartner eine Wasserstoffausbeute von 2000 bis 2200 Normkubikmeter in der Stunde je Turbine. Das Ziel ist freilich, grünen Wasserstoff in industriellem Maßstab produzieren zu können, statt einzelner Windräder also ganze Offshore-Parks.

          Um die Elektrolyseanlage aber überhaupt betreiben zu können, braucht es destilliertes Wasser. Ohne eine hochwertige Entsalzungsanlage nützt also die beste Wind-Elektrolyse-Einheit nichts. Eine „technische Herausforderung“ sei das, sagt der Sprecher der Initiative. Um die zu meistern, werde sich das Siemensianer-Duo bald um weitere spezialisierte Partner erweitern.

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