News Innovation Kooperationsprojekt „H2StorFa" zeigt Potentiale der dezentralen Erzeugung und Nutzung von Wasserstoff auf

Am 1. September 2021 startete das Konsortialprojekt „H2StorFa – Dezentrale Nutzung von Wasserstoff als Energiespeicher an Fabrikstandorten“ mit einer Laufzeit von sechs Monaten. Im Rahmen des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Projekts wurden die Möglichkeiten und Potenziale der grünen Wasserstoffnutzung für Fabrikstandorte kleiner und mittelständischer Unternehmen untersucht. Unter den Projektpartnern waren auch einige bekannte Augsburger Firmen sowie Unternehmen aus der Region A³ vertreten.

Produzierende Unternehmen in Deutschland stehen im Bereich der Energieversorgung großen Herausforderungen gegenüber. Sowohl der Strompreis als auch der Gaspreis stiegen in den vergangenen Jahren deutlich an und haben sich durch politische Ereignisse im Jahr 2022 sogar vervielfacht. In diesem angespannten Umfeld versuchen die Unternehmen langfristig weiterhin einen erheblichen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele zu leisten. Der Einsatz von „grünem“ Wasserstoff stellt dabei einen möglichen Lösungsbaustein dar, um die Energieversorgung der Industrie wirtschaftlich und nachhaltig zu gestalten.

Projektergebnisse

Zur Untersuchung der Potenziale des grünen Wasserstoffs wurden verschiedene Varianten von Energiesystemen (Erzeugung, Speicherung, etc.) für typische Anwendungsfälle in der Industrie modelliert, simuliert und anschließend ökonomisch und ökologisch bewertet. Im Fokus lagen dabei „Wasserstoff als Energiespeicher mit Rückverstromung“, „Wasserstoffmobilität“ für Dienstfahrzeuge und die „Wasserstoffdirektnutzung“ für technische Anwendungen. Bei der Betrachtung anhand realer Produktions- und Energiedaten wurden im Nutzungspfad „Wasserstoff als Energiespeicher“ Stromgestehungskosten zwischen 43 und 79 ct/kWh ermittelt. Dabei ist durch die Rückverstromung des grünen Wasserstoffs mit einer Brennstoffzelle eine Reduktion der Treibhausgasemissionen um bis zu 21% gegenüber dem Referenzszenario des deutschen Strommix unter bestimmten Randbedingungen möglich. Bei der Untersuchung des Nutzungspfads „Wasserstoffmobilität“ konnte mit Kraftstoffkosten für Wasserstofffahrzeuge von 12 bis 15 ct/km gezeigt werden, dass der Nutzungspfad gegenüber Referenzkosten von Dieselfahrzeugen bereits heute in einem wirtschaftlich attraktiven Bereich liegt. Die Reduktion der Treibhausgasemissionen lag gegenüber dieselbetriebenen PKW bei rund 60%. Auch die Wasserstoffdirektnutzung mit Gestehungskosten von 6,3 €/kg ist wirtschaftlich und mit einer vom Szenario abhängigen Reduktion der Treibhausgasemissionen zwischen rund 35 und 65% v.a. auch ökologisch attraktiv.

Aufbauend auf den Simulationsergebnissen werden nun Folgeprojekte für die Entwicklung und Untersuchung realer Demonstrationsanlagen bei kleinen und mittelständischen Unternehmen verfolgt. Auf Basis von flexiblen und wandlungsfähigen Energiesystemen sowie einer optimalen Auslegung und Betriebsstrategie soll die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit der Nutzungspfade deutlich verbessert werden.

Projektpartner und Vertreter u.a. aus der Region A³

Das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV arbeitete im Projekt „H2StorFa“ mit produzierenden Unternehmen, Technologieanbietern im Bereich der Wasserstoffsysteme sowie Multiplikatoren zusammen. Darunter befanden sich namhafte Unternehmen aus der Region A³. Das Konsortium setzte sich wie folgt zusammen:

Am 1. September 2021 startete das Konsortialprojekt „H2StorFa – Dezentrale Nutzung von Wasserstoff als Energiespeicher an Fabrikstandorten“ mit einer Laufzeit von sechs Monaten. Im Rahmen des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Projekts wurden die Möglichkeiten und Potenziale der grünen Wasserstoffnutzung für Fabrikstandorte kleiner und mittelständischer Unternehmen untersucht. Unter den Projektpartnern waren auch einige bekannte Augsburger Firmen sowie Unternehmen aus der Region A³ vertreten.

Produzierende Unternehmen in Deutschland stehen im Bereich der Energieversorgung großen Herausforderungen gegenüber. Sowohl der Strompreis als auch der Gaspreis stiegen in den vergangenen Jahren deutlich an und haben sich durch politische Ereignisse im Jahr 2022 sogar vervielfacht. In diesem angespannten Umfeld versuchen die Unternehmen langfristig weiterhin einen erheblichen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele zu leisten. Der Einsatz von „grünem“ Wasserstoff stellt dabei einen möglichen Lösungsbaustein dar, um die Energieversorgung der Industrie wirtschaftlich und nachhaltig zu gestalten.

Projektergebnisse

Zur Untersuchung der Potenziale des grünen Wasserstoffs wurden verschiedene Varianten von Energiesystemen (Erzeugung, Speicherung, etc.) für typische Anwendungsfälle in der Industrie modelliert, simuliert und anschließend ökonomisch und ökologisch bewertet. Im Fokus lagen dabei „Wasserstoff als Energiespeicher mit Rückverstromung“, „Wasserstoffmobilität“ für Dienstfahrzeuge und die „Wasserstoffdirektnutzung“ für technische Anwendungen. Bei der Betrachtung anhand realer Produktions- und Energiedaten wurden im Nutzungspfad „Wasserstoff als Energiespeicher“ Stromgestehungskosten zwischen 43 und 79 ct/kWh ermittelt. Dabei ist durch die Rückverstromung des grünen Wasserstoffs mit einer Brennstoffzelle eine Reduktion der Treibhausgasemissionen um bis zu 21% gegenüber dem Referenzszenario des deutschen Strommix unter bestimmten Randbedingungen möglich. Bei der Untersuchung des Nutzungspfads „Wasserstoffmobilität“ konnte mit Kraftstoffkosten für Wasserstofffahrzeuge von 12 bis 15 ct/km gezeigt werden, dass der Nutzungspfad gegenüber Referenzkosten von Dieselfahrzeugen bereits heute in einem wirtschaftlich attraktiven Bereich liegt. Die Reduktion der Treibhausgasemissionen lag gegenüber dieselbetriebenen PKW bei rund 60%. Auch die Wasserstoffdirektnutzung mit Gestehungskosten von 6,3 €/kg ist wirtschaftlich und mit einer vom Szenario abhängigen Reduktion der Treibhausgasemissionen zwischen rund 35 und 65% v.a. auch ökologisch attraktiv.

Aufbauend auf den Simulationsergebnissen werden nun Folgeprojekte für die Entwicklung und Untersuchung realer Demonstrationsanlagen bei kleinen und mittelständischen Unternehmen verfolgt. Auf Basis von flexiblen und wandlungsfähigen Energiesystemen sowie einer optimalen Auslegung und Betriebsstrategie soll die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit der Nutzungspfade deutlich verbessert werden.

Projektpartner und Vertreter u.a. aus der Region A³

Das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV arbeitete im Projekt „H2StorFa“ mit produzierenden Unternehmen, Technologieanbietern im Bereich der Wasserstoffsysteme sowie Multiplikatoren zusammen. Darunter befanden sich namhafte Unternehmen aus der Region A³. Das Konsortium setzte sich wie folgt zusammen:

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