Dezentrale Wasserstofflösungen in Haushalten, Industrie und Handel

Innovative technische Anwendungen auf der Basis von Wasserstoff können
auch dezentrale Ansätze zur Energie- und Wärmeversorgung und der Sektorenkopplung sein.

PtG: Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energiequellen

Das Power-to-Gas-Konzept beinhaltet die Erzeugung von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen. © sera Hydrogen GmbH

Stationäre und dezentrale Wasserstofflösungen verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und zentralen Versorgungsnetzen. Die Speicherung überschüssiger Energie, die Nutzung von Wasserstoff vor Ort und die dezentrale Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität erhöhen die Effizienz.

Durch ihre Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Anwendungen und Bedürfnisse in Haushalten, Industrie und Gewerbe sind solche Systeme ein wichtiges Angebot, um Wasserstoffanwendungen bereits heute zu nutzen.

Die Studie Geschäftsmodelle für dezentrale Wasserstoffkonzepte – Zeit zum Nachsteuern der Deutschen Energie-Agentur (dena) untersucht den aktuellen Stand von Technik und Regulierung im Bereich dezentraler Wasserstoffkonzepte. Sie analysiert sieben beispielhafte Geschäftsmodelle und zeigt auf, wie diese zur Klimaneutralität und Versorgungssicherheit beitragen können. Die Studie betont die Notwendigkeit verlässlicher Rahmenbedingungen und einer angepassten nationalen Wasserstoffstrategie, um das volle Potenzial dieser Konzepte auszuschöpfen.

Vorstand der H2BZ-Initiative Hessen

>>Die Nachfrage nach dezentralen wasserstoffbasierten Systemen nimmt kontinuierlich zu,
da sie eine flexible und nachhaltige Lösung für die Energieversorgung bieten.<<

Jürgen Schmidt

Stellvertretender Vorstandsvorsitzender

Mainzer Str. 118, 65189 Wiesbaden, Hessen, Germany

juergen.schmidt@h2bz-hessen.de

Wasserstoffbedarf für dezentrale Systeme: Ein Blick auf die wachsende Entwicklung

Die Nachfrage nach Wasserstoff für dezentrale Systeme wird in den nächsten Jahren
voraussichtlich deutlich steigen. Die Bedeutung als Schlüsseltechnologie wird wachsen.

Studien wie die des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) zeigen, dass die Nachfrage nach Wasserstoff bis 2045 stark ansteigen wird, insbesondere in Bereichen, in denen es kaum wirtschaftlich attraktive Alternativen gibt.

Immer mehr private Haushalte und Unternehmen erkennen die Vorteile von Wasserstofflösungen. Dezentrale Systeme bieten eine flexible und skalierbare Möglichkeit, überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen wie Solar- und Windenergie auch langfristig zu speichern und später zu nutzen.

Wasserstoff kann zur Erzeugung von Hochtemperatur-Prozesswärme genutzt werden, die in der Stahl-, Chemie- und Glasindustrie benötigt wird. Wasserstoff dient auch als Rohstoff in der chemischen Industrie, zum Beispiel bei der Herstellung von Ammoniak für Düngemittel. Die zentrale Motivation der Industrie, die heute auf fossile Brennstoffe angewiesen ist, ist es, ihre industriellen Prozesse durch den Einsatz von grünem Wasserstoff emissionsfrei zu gestalten.

Im Transportsektor werden bereits dezentrale Lösungen mit Brennstoffzellenfahrzeugen (FCEV) realisiert. Hier sind in erster Linie Lkw und Nutzfahrzeuge wie Busse zu nennen. Zunehmender Bedarf besteht in der Schifffahrt und Luftfahrt, die Wasserstoff und seine Derivate zukünftig als alternativen Kraftstoff und Energieträger nutzen werden.

>>>Wie könnten sich Nachfrage und Preise für Wasserstoff bis 2045 entwickeln?

Mobile Wasserstoff-Betankungseinheit: Onsite-H2-Betankung

Onsite-Wasserstoffbetankung bezieht sich auf die Bereitstellung und
Betankung von Wasserstofffahrzeugen direkt am Einsatzort, anstatt an einer festen Tankstelle.

So ermöglichen mobile Wasserstofftankstellen eine flexible und bequeme Betankung von Fahrzeugen und Maschinen direkt vor Ort, was insbesondere für Gewerbe und Handel von Vorteil ist.

Dies ist insbesondere in Situationen sinnvoll, in denen eine permanente externe Wasserstoffversorgung nicht möglich ist oder die Fahrzeuge häufig bewegt werden müssen, wie z.B. auf Baustellen, in Großbetrieben oder bei mobilen Arbeitsmaschinen. Mobile Wasserstofftankstellen können an fast jedem Ort aufgestellt werden und bieten im Vergleich zu stationären Anlagen eine flexible und kostengünstige Lösung für die Wasserstoffversorgung.

Diese Tankstellen sind oft in Containern untergebracht und können schnell und einfach auf- und abgebaut werden. Hier wird der Wasserstoff in flüssiger oder komprimierter Form per Trailer angeliefert und so dem System an verschiedenen Orten wie Wasserstofftankstellen und Industrieanlagen zur Verfügung gestellt.

Ganzjahres-Stromspeicher und Blockheizkraftwerk für den Hausgebrauch

Endverbraucher können sich bereits heute für Systeme entscheiden,
die ihre Abhängigkeit von externen Energielieferanten verringern und CO2-Emissionen reduzieren.

Für den Einsatz im privaten Bereich stehen innovative, kompakte Ganzjahres-Stromspeicher zur Verfügung, die überschüssigen Solarstrom vom eigenen Dach in Wasserstoff umwandeln und diesen zur Erzeugung von Strom und Wärme nutzen. Die gespeicherte Energie kann im Sommer wie im Winter abgerufen werden, was die Abhängigkeit von externen Energielieferanten minimiert und den CO2-Ausstoß deutlich reduziert.

Durch den Zusammenschluss dieser Systeme zu einem virtuellen Kraftwerk, z.B. in Form von Quartierslösungen, kann das Energienetz stabilisiert werden. Zudem kann regenerativer Strom über das Netz gehandelt werden.

Die Skalierbarkeit der Systeme macht sie auch für kleine und mittlere Unternehmen interessant, die auf Versorgungssicherheit und Unabhängigkeit setzen.

Es gibt auch Blockheizkraftwerke (BHKW), die für den Betrieb mit Wasserstoff geeignet sind: H2-ready. Diese Anlagen werden entweder rein mit Wasserstoff oder im Übergangsbetrieb mit Erdgas oder Erdgasgemischen betrieben.