Das Emsland als deutsches Wasserstoff-Zentrum

Grüner Wasserstoff gilt als eines der Schlüsselelemente auf dem Weg zur Klimaneutralität. Vor allem in der Industrie und im Mobilitätssektor soll mit erneuerbarem Strom gewonnenes H₂ helfen, die Treibhausgasemissionen zu senken. In einigen Industriebereichen – zum Beispiel der Stahlerzeugung – ist Wasserstoff nicht nur Energieträger, er kann Kohlenstoff auch chemisch ersetzen. Momentan sind die Kosten für nachhaltig hergestellten Wasserstoff noch recht hoch und die Nachfrage niedrig, beides wird sich jedoch laut Schätzungen bis 2030 deutlich ändern.

Wasserstoff-Zentren für den Hochlauf des Sektors

Um die steigende Nachfrage zu decken, ist nicht nur ein Anstieg in der Produktion, sondern insbesondere auch ein Ausbau der nötigen Infrastruktur wichtig. Deshalb ist es gerade in der Hochlaufphase der Wasserstoffwirtschaft essenziell, Projekte auf sogenannte Wasserstoff-Zentren zu konzentrieren, an denen gute Voraussetzungen für eine vollständige H₂-Wertschöpfungskette gegeben sind. In Deutschland entwickelt sich die Region Emsland rund um die Stadt Lingen zu einem solchen Zentrum. Hier laufen viele Stränge für Erzeugung, Transport und Nutzung von grünem Wasserstoff zusammen.

RWE setzt unter anderem am Standort des Gaskraftwerks Emsland mehrere zentrale Wasserstoffprojekte um und auch andere Unternehmen aus der Energiewirtschaft und Industrie planen H₂-Aktivitäten in der Region. Dabei werden alle Phasen der Wertschöpfungskette abgebildet.

H₂-Produktion im industriellen Maßstab

Für rund 30 Millionen Euro errichtet RWE eine Wasserstoff-Elektrolyse-Testanlage mit einer Kapazität von 14 Megawatt (MW) am Standort Lingen. Damit können stündlich bis zu 290 Kilogramm grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen produziert werden. Die Anlage soll im Herbst 2023 in Betrieb gehen und ab dann zwei verschiedene Verfahren der Wasserelektrolyse erproben: Alkalische Elektrolyse sowie PEM-Elektrolyse (proton exchange membran, dt. Protonen-Austausch-Membran).

Als ersten Meilenstein des Projekts wurden Ende März 2023 die Elektrolyse-Module für eine 10-MW-Druck-Alkali-Anlage des Herstellers Sunfire angeliefert. Komplettiert wird die Pilotanlage durch einen 4-MW-PEM-Elektrolyseur von Linde, der im Juni geliefert wurde. Die Erfahrungen, die RWE mit der Pilotanlage sammelt, möchte das Unternehmen im späteren Betrieb großer Elektrolyseure nutzen. Insgesamt plant das Essener Unternehmen, zwei Gigawatt (GW) Elektrolysekapazität bis 2030 aufzubauen.

Nur wenige Meter von der Pilotanlage entfernt soll im Rahmen des Wasserstoff-Projekts GET H2 Nukleus eine Elektrolyse-Großanlage auf dem Gelände des Gaskraftwerks errichtet werden – ein wichtiger Zukunftsbaustein für eine erfolgreiche Energiewende. Insgesamt sind auf freien Flächen rund um das Lingener RWE-Gaskraftwerk 300 MW Elektrolysekapazität geplant, die in 100-MW-Schritten in den kommenden Jahren bis 2027 ausgebaut werden sollen. Auch die Energieunternehmen BP und Ørsted planen im Rahmen des Projektes „Lingen Green Hydrogen“ einen 100-MW-Elektrolyseur zur Produktion von grünem H₂ neben der Lingener BP-Raffinerie aufzubauen.

Fundament für ein deutschlandweites H₂-Netz

Ebenfalls im Rahmen des Projektes GET H2 Nukleus planen die beteiligten Fernleitungsnetzbetreiber, eine rund 135 Kilometer lange Erdgaspipeline ins Ruhrgebiet auf Wasserstoff umzustellen. Darüber soll der grüne Wasserstoff direkt von der Elektrolyseanlage in Lingen bis nach Gelsenkirchen transportiert werden. Da das Netz öffentlich zugänglich sein soll, wäre ein schneller Anschluss weiterer H₂-Erzeuger und -Verbraucher gewährleistet.

Diese Pipeline stellt den ersten Teilabschnitt eines 1.500 Kilometer langen öffentlichen Wasserstoffnetzes dar, das im Rahmen des Projektes H₂ercules gebaut werden soll. Bis 2030 soll es von der Nordseeküste bis weit nach Süddeutschland reichen und die Industriestandorte im Süden und Westen Deutschlands mit Wasserstoff aus dem Norden versorgen. Alle Projekte dürften auch Teil des Wasserstoff-Kernnetzes werden, dessen Umsetzung bis 2032 die Bundesregierung mit der laufenden EnWG-Novelle sicherstellen will.

Teil der GET H2 Initiative ist auch die ROSEN Gruppe. Das aus Lingen stammende Unternehmen hat am dortigen Standort ein Wasserstoff-Testlabor eingerichtet und führt dort unter anderem Materialprüfverfahren durch. Damit soll getestet werden, welche Materialien sich für den Transport von Wasserstoff eignen und wie die bestehenden Gasnetze sich für den H₂-Transport nutzen lassen.

Rückverstromung und H₂-Tankstellen

Über das geplante Pipeline-Netz soll der Wasserstoff direkt zu Industrie-Abnehmern im Ruhrgebiet transportiert werden; beispielsweise zur BP-Raffinerie in Gelsenkirchen oder zu Kunden im Chemiepark Marl.

Doch RWE plant auch, den in Lingen erzeugten grünen Wasserstoff gleich vor Ort einzusetzen: Im Gaskraftwerk Emsland soll eine wasserstofffähige Gasturbine im industriellen Maßstab zur Rückverstromung eingesetzt werden. Als eine der ersten Gasturbinen weltweit soll sie mit 100 Prozent Wasserstoff Strom erzeugen können. Dafür arbeitet das Unternehmen mit dem japanischen Industrie-Konzern Kawasaki, einem der weltweit führenden Turbinenhersteller, zusammen. Geplant ist Ende 2024 eine Anlage mit 34 MW Leistung in Betrieb zu nehmen.

Auch im Transportsektor soll der grüne Wasserstoff zum Einsatz kommen. Gemeinsam mit der Westfalen Gruppe errichtet RWE dafür eine Wasserstoff-Tankstelle in Lingen. Der Wasserstoff für das Vorhaben soll aus RWE-Produktion kommen. Die erste H₂-Tankstelle soll 2024 in Betrieb gehen – der Startschuss für ein großes deutschlandweites Tankstellennetz, das 2030 rund 70 Standorte umfassen soll. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr mit über sechs Millionen Euro gefördert.

Auch weitere Projekte und Verbraucher könnten sich zukünftig um Wasserstoffzentren wie Lingen ansiedeln, da hier viele Stränge der gesamten Wertschöpfungskette für die Dekarbonisierung durch grünen Wasserstoff insbesondere der Industrie zusammenlaufen.