Wasserstoffwirtschaft: Fraunhofer ISE entwickelt Konzept zur Wasserstofferzeugung auf Offshore-Plattform

Freiburg - Mit weiteren Projektpartnern haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) ein technisches Anlagenkonzept und ein Design für eine Wasserstoff-Erzeugungsanlage entwickelt, die für den Einsatz auf dem Meer optimiert wurde.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Wasserstofferzeugung direkt auf dem Meer mit einem PEM-Elektrolyseur technisch und ökonomisch machbar ist. Die Arbeiten erfolgten im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten zweijährigen Projekts „OffsH2ore“.

Aufgabenstellung des Gesamtprojekts war die Entwicklung eines technisch und wirtschaftlich optimierten Designs einer integrierten Offshore-Wasserstofferzeugungsanlage mittels Proton-Exchange-Membran-(PEM)-Elektrolyse einschließlich eines Konzepts für den Transports von komprimiertem gasförmigem Wasserstoff an Land. Die energetische Versorgung der Elektrolyse erfolgt über einen Offshore-Windpark.

Grundlage des Konzepts ist ein Offshore-Windpark, der direkt mit einer 500-MW-Elektrolyseplattform verbunden ist. Diese kann bis zu 50.000 Tonnen grünen Wasserstoff pro Jahr erzeugen. Das System hat einen skalierbaren, modularen Aufbau, der sich leicht an unterschiedliche Kapazitäten der Wasserstofferzeugung anpassen lässt. Das Frischwasser für den PEM-Elektrolyseur wird durch Entsalzung von Meerwasser bereitgestellt, wobei die Abwärme der Elektrolyse genutzt wird. Der erzeugte Wasserstoff wird gereinigt und getrocknet, auf bis zu 500 bar komprimiert und auf ein Transportschiff umgeladen. Pro Transport werden mit dem Schiff bis zu 400 Tonnen Wasserstoff von der Offshore-Plattform an Land geliefert. Dieses Konzept ist unabhängig von Wasserstofftransportleitungen und bietet Flexibilität bei der Standortwahl.

Das nun vorliegende Ergebnis könne als Blaupause und Ausgangspunkt für die Entwicklung von Pilot- und Großprojekten und die Erarbeitung entsprechender Regularien dienen. Eine solche Offshore-Wasserstofferzeugung in der Größenordnung von 500 MW sei bisher noch nicht realisiert worden. Mit dem vom Konsortium vorgelegten Konzept sei eine schnelle und großskalige Umsetzung realistisch geworden, so Fraunhofer ISE.

Beteiligt an dem Projekt waren neben Fraunhofer ISE der regenerative Projektentwickler PNE AG als Projektkoordinator; die SILICA Verfahrenstechnik GmbH, ein Engineering- und Anlagenbau-Unternehmen; die KONGSTEIN GmbH, die beratend unter anderem für Offshore-Wind- und Wasserstofftechnologien tätig ist und die Wystrach GmbH, ein Anbieter von Hochdruckspeichern für Wasserstoff.