H2-BER – Errichtung und der Betrieb einer Wind-Wasserstoff-Produktionsanlage und einer angegliederten weltweit ersten CO2-neutralen Tankstelle

Das Projekt hat zum Ziel, die Machbarkeit einer sicheren, zuverlässigen und nachhaltigen Energieversorgung auf Basis von erneuerbaren Energien im Praxistest zu erproben und zu demonstrieren. Hierzu errichten und betreiben die beteiligten Unternehmen einen Windpark mit 40 Windrädern, eine Wind-Wasserstoff-Produktionsanlage sowie die weltweit erste CO₂-neutrale Tankstelle auf einem von TOTAL zu diesen Zwecken bereitgestellten Grundstück in direkter Nachbarschaft zum Flughafen BER.

Der im Windpark erzeugte Strom wird je nach Netzauslastung anteilig zur Erzeugung von CO₂-freiem Wasserstoff genutzt. Die Multienergiestation umfasst neben dem Windpark eine lokale Wind-Wasserstoff-Produktionsanlage (Elektrolyse, Kompressoren, Speicher) mit einer modular erweiterbaren Kapazität von 0,5 bis 1 t Wasserstoff am Tag. Die Wasserstoffproduktionsanlage dient dabei als Demonstrationsanlage für ein optimiertes Lasten- und Abnahmemanagement der diskontinuierlich anfallenden Windenergie aus einem eigens errichteten Windpark. Der vor Ort gespeicherte Wasserstoff wird in erster Linie für Fahrzeugbetankungen an der benachbarten TOTAL-Tankstelle genutzt. Somit fügt sich die das Vorhaben nahtlos in die strategischen Planungen der Initiative H2 Mobility und der Clean Energy Partnership (CEP) zum schrittweisen Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur ein.

Darüber hinaus kann der gespeicherte Wasserstoff im Rahmen eines integrierten Lastenmanagements alternativ per Trailer zu anderen Kunden geliefert werden, oder im Brennstoffzellenheizkraftwerk (BHKW) zur thermischen und elektrischen Energieversorgung der Anlage genutzt werden. Ein von Hersteller McPhy zum ersten Mal in dieser Größenordnung bereitgestellter Feststoffspeicher wird bis zu 100 kg Wasserstoff zwischenspeichern und somit eine kontinuierliche Versorgung des 2G-Blockheizkraftwerkes (Kraft-Wärme-Kopplung-BHKW) mit dem regenerativ erzeugten Speichergas sicherstellen. Die thermische Leistung des Mischgas-BHKWs wird zur Beheizung der Tankstellengebäude sowie des Wassers der Waschstraße und der Waschboxen verwendet.

Die beteiligten Unternehmen bündeln in diesem Vorhaben ihre jeweiligen Kernkompetenzen und ermöglichen so die Integration mehrerer aktueller Zukunftsthemen in einer Anlage. ENERTRAG bringt seine Erfahrungen in den Bereichen Windenergie und Elektrolyse mit ein, Linde zeichnet verantwortlich für den Bereich Wasserstoff-Handling und Speicherung und TOTAL steuert seine langjährigen Erfahrungen bei der Errichtung und im Betrieb von Wasserstofftankstellen bei.

Im Rahmen des Projekts werden die technologischen, wirtschaftlichen und organisatorischen Voraussetzungen für den mittelfristig kommerziellen Betrieb von Wind-Wasserstoff-Systemen ermittelt und evaluiert. Insbesondere beabsichtigen die Partner mit dem Vorhaben neben der Integration des Wind-Wasserstoffs in die existierenden Energieinfrastrukturen die konzeptionelle und technologische Systementwicklung einer nachhaltigen und perspektivisch wirtschaftlichen Kraftstoffbereitstellung für Brennstoffzellenfahrzeuge.

Die beteiligten Unternehmen treiben dabei insbesondere folgende übergeordnete Aspekte im Projekt voran:

• Demonstration regionaler Energieversorgungsstrukturen insbesondere mit der Zielsetzung der Dekarbonisierung und Verstetigung erneuerbarer Energien
• Verknüpfung von erneuerbaren Energien und innovativen Mobilitätsanwendungen durch Erzeugung von Wasserstoff als Kraftstoff aus Windenergie
• Demonstration des dynamischen Betriebs von Elektrolyse, Wasserstoffverdichtung und Speicherung in Abhängigkeit des Windangebots
• gemeinsame Erprobung des Zusammenspiels einzelner Anlagenkomponenten
• Erprobung von Strategien zur Stabilisierung des Stromnetzes durch Speicherung überschüssiger Windenergie und bedarfsorientierter Rückverstromung im BHKW
• Erweiterung der Möglichkeiten zur Energiespeicherung/-verteilung durch Verknüpfung von Strom und Erdgasnetz in Form einer Einspeisemöglichkeit für elektrolytisch erzeugten Wind-Wasserstoff
• Identifizierung und Realisierung von technologischen und operativen Verbesserungspotenzialen der technischen Anlagen für den dynamischen Betrieb
• Entwicklung und Erprobung von Betriebs- und Vermarktungsstrategien
• Standardisierung und Definition der Schnittstellen zwischen den Anlagenkomponenten zur Etablierung von modularen Konzepten für Wasserstofftankstelle und -erzeugungsanlagen
• Bereitstellung von Wasserstoff für mobile und stationäre Anwendungen am Flughafen BER
• Schaffung von Akzeptanz für die neuartige Technologie durch Demonstration in einem Projekt mit hoher öffentlicher Wahrnehmung.