HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY Dr. Joachim Wicke, Vorstandsvorsitzender des HYPOS e.v. Enertec in Leipzig, 29.

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1 HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY Dr. Joachim Wicke, Vorstandsvorsitzender des HYPOS e.v. Enertec in Leipzig, 29. Januar 2015 Von Ostdeutschland soll eine Revolution in der Wasserstoffwirtschaft ausgehen

2 POTENZIALE DER HYPOS REGION Überschussstrom-Anteil steigt: 2013 im Land Sachsen-Anhalt: 7,2 TWh [*], dies entspricht Strommenge zur Elektrolyse von ca. 10% der deutschen H 2 -Produktion H 2 ist einzige Speicheroption für Elektrizitätsmengen >10 GWh [**] Potenziale für grünen Wasserstoff ( Auszug) [***] Rohstoff für energieintensive Industrie (CO 2 -neutrale Produktion) Kraftstoff für Elektromobilität (Dekarbonisierung) Brennstoff (Einspeisung in Erdgasnetz: H 2, synthetisches Methan) [*] EUPD/ DCTI, Studie Auswirkungen der Energiewende auf Ostdeutschland, [**] Zwischenbericht VCI Zukunft der Energiespeicher, Oktober 2013; [***] Agora Energiewende, Studie Stromspeicher in der Energiewende, September 2014;

3 ADRESSIERTES PROBLEMFELD Herausforderungen als Chance Netzintegration erneuerbarer Energien über Wasserstoffspeicherung Wirtschaftliche Bereitstellung von grünem Wasserstoff für Mobilität Chemie Urbane Energieversorgung Mission HYPOS will über grünen Wasserstoff das Chemiestoffstromnetz, das Erdgasnetz und die elektrischen Netze in Ostdeutschland modellhaft verbinden und damit fehlende System- und Netzwerkinnovationen für eine Wirtschaftlichkeit von sicherem grünen Wasserstoff erreichen.

4 STRATEGIE Phase 1: Strategieentwicklung Innovationsstrategie Aufbau Organisations- und Managementstruktur Gründung Verein HYPOS e.v. Umsetzung Strategieprojekte: Managementsystem inkl. internationaler Vernetzung Benchmarks für Erfolgskontrolle und Risikominimierung Studie Wasserstoffkavernen Versuchsfeld Elektrolyse Phase 2: Strategieumsetzung und Monitoring Umsetzung der Projekte Fortschreibung der Roadmap Evaluierung der Strategie durch Beirat Umsetzung Projekte: Verbundprojekte zu System- und Netzwerkinnovationen Demonstrationsprojekte für Scale-Up- Fragestellungen Vernetzung mit Grundlagenforschung über Graduiertenkolleg Offener und transparenter Prozess Gesellschaftliche Akzeptanz

5 LÖSUNGSANSÄTZE Ziele und Projekte entlang der Prozesskette

6 AKTUELLE KONSORTIUM-ORGANISATION HYPOS-Struktur Erweiterter Lenkungskreis HYPOS- Management HYPOS e.v. i. Gr. Vorstand/Mitgliederversammlung BEIRAT REGIONAL- UND THEMENFELDVERANTWORTLICHE Verbundprojekte Strombereitstellung Chemische Umwandlungsprozesse Transport/ Speicherung Verwertung/ Vertrieb Wirtschaftlichkeit, Sicherheit, Graduiertenkolleg Demonstrationsprojekte Projektgesellschaften Projektgesellschaften Projektgesellschaften Projektgesellschaften

7 EINBINDUNG DER KONSORTIALPARTNER aktuelle Mitgliederstruktur HYPOS e.v. 101 Mitglieder insgesamt, davon 15 Großunternehmen 45 KMU (Umsatz < 50 Mio. EUR) 39 wissenschaftliche Institute 82 Mitglieder aus Ostdeutschland 17 Mitglieder aus Westdeutschland und 2 Ehrenmitglieder. Mitgliederstruktur HYPOS e. V. 22% 43% 35% Großunternehmen (Umsatz p.a. > 50 Mio. Euro) KMU (Umsatz p.a. 50 Mio. Euro) Forschungseinrichtungen/wissenschaftliche Institute 55 Mitglieder in der ersten Welle, davon 10 Großunternehmen 24 KMU (Umsatz < 50 Mio. EUR) 21 wissenschaftliche Institute 48 Mitglieder aus Ostdeutschland 7 Mitglieder aus Westdeutschland Mitgliederstruktur in der ersten Welle 18% 38% 44%

8 AKTUELLE KONSORTIUM-ORGANISATION Vorstand HYPOS e.v. Vorsitzender 1. Stellvertreter 2. Stellvertreter Dr. Joachim Wicke Prof. Dr. Ralf Wehrspohn Dr. Volker Busack Siemens AG Fraunhofer-Institut IWM VNG Gasspeicher GmbH Andreas Dietrich Dr. Stefan Müller Dr. Christoph Mühlhaus LINDE AG Miltitz Aromatics GmbH (Cluster Chemie/Kunststoffe MD) Kai Brinckmann Prof. Dr. Detlef Stolten Jörn-Heinrich Tobaben Air Liquide Deutschland Forschungszentrum Metropolregion Mitteldeutschland GmbH Jülich GmbH Management GmbH

9 EINBINDUNG DER KONSORTIALPARTNER aktuelle Mitgliederstruktur HYPOS e.v.

10 Von Ostdeutschland soll eine Revolution in der Wasserstoffwirtschaft ausgehen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

11 Themenblock Energiebereitstellung

12 Zuverlässigkeit und Lebensdauer von PEM-Elektrolysezellen Dr.-Ing. Nadine Menzel, Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik Enertec Leipzig,

13 Motivation Datenquelle: [1] R. Perez, M. Perez, for publication in the IEA/SHC SOLAR UPDATE, draft (2009) Wasserstoff aus erneuerbaren Energien als Energiespeicher und neuen Treibstoff für den Transportsektor Wasserelektrolyse Schlüsseltechnologie für H 2 -Produktion

14 PEM-Elektrolyse PEM, engl.: proton exchange membrane Kathode: Anode: Gesamt: 4H 4e 2H2 H O O 4e 4H H H O 2O E 0 = 1,23 V

15 Stand der Technik Bestandteile Stack [2] [2] M. Carmo, D.L. Fritz, J. Mergel, D. Stolten, International Journal of Hydrogen Energy, 38 (2013), Gasdiffusionslagen (GDL): gesintertes Ti, Edelstahl, Carbon Paper/Cloth Membran/Elektrolyt: PFSA Membranen (Nafion, Fumapem, < 200 µm dick) Bipolarplatten: Au/Pt beschichtetes Ti Katalysatoren: Kathode: Pt (0.5-1 mg/cm²) Anode: Ir, IrO 2, Ru, RuO 2 (2 mg/cm²) Preparation: Decal, Sprühen

16 Stand der Technik Betriebsparameter Stack [3] Temperatur: C Druck: < 30 bar Stromdichte: A/cm² Spannung: V Energieverbrauch: kwh/nm³ Zellfläche: < 0.03 m² H 2 -Produktion: bis 10 Nm³/h Lebensdauer: 10-20y (System) < h (Stack) Degradation: < 14 µv/h Quelle: BalticFuelCells [3] T. Smolinka, M. Günther, J. Garche, NOW-Studie: Stand und Entwicklungspotential der Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien, Technischer Report, Fraunhofer ISE, (2011)

17 PEM-Elektrolyse Vorteile Nachteile hohe Stromdichten hohe Wirkungsgrade gute Teillastfähigkeit schnelles Ansprechverhalten kompaktes Stackdesign dynamisch Betrieb hohe Gasreinheit Edelmetallkatalysatoren hohe Kosten bei weiteren Komponenten (GDL, BP) saure Betriebsbedingungen [2] M. Carmo, D.L. Fritz, J. Mergel, D. Stolten, International Journal of Hydrogen Energy, 38 (2013), Proton 13 kg/day Electrolyzer

18 Herausforderungen - Ziele bis ~ kwh/nm³ m Edelmetall j = A/cm² E = V Degradation < 5µV/h Lebensdauer Stack < h [3] T. Smolinka, M. Günther, J. Garche, NOW-Studie: Stand und Entwicklungspotential der Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien, Technischer Report, Fraunhofer ISE, (2011)

19 Strategien in der Elektrolyseforschung Optimierung der einzelnen Komponenten (Katalysator, Membran, GDL, ) Untersuchungen von MEAs und Stacks 100 µm In und ex-situ-diagnostik im mikroskopischen Maßstab

20 Portfolie Untersuchungsmethoden IWM Elektrochemische Analytik strukturelle Analytik Impedanzmessungen Zyklovoltammetrie Polarisationskurven RDE-Messungen Stack/Einzelzellentests TEM XRD SEM EDX XPS TOF-SIMS ICP-MS.

21 Steigerung der Aktivität theoretische Strom-Spannungskurve [4] [4] B. Bladergroen, H. Su, S. Pasupathi, V. Linkov, Electrolysis, Intech (2012) 45-60

22 Steigerung der Aktivität und Kostenreduzierung Reduzierung der Edelmetalle Bildung von Mischoxiden Kern-Schale-Systeme [6] M. Özaslan, Dissertation, TU Berlin (2012) edelmetallfreie Katalysatoren [5] J. Xu, G. Liu, J. Li, X. Wang, Electrochimica Acta, 59 (2012)

23 Erhöhung der Stabilität und Lebensdauer Nanostrukturierte Trägermaterialien Nanotuben und -fasern, mesoporöse Materialien Hierarchisch strukturierte Elektroden über mehrere Größenordnungen [7] Schrittweiser Aufbau Gasdiffusionselektrode: 1. Primäre, durch CVD gewachsene Kohlefasern 2. Auf diesen Fasern gewachsene CNTs (CVD) 3. Auf CNTs abgeschiedene Nanopartikel [7] M. Bron, et al., Chemie Ingenieur Technik, 81 (2009)

24 Anhang Stand der Technik und Entwicklungspotential der PEM- Elektrolyse (mittelfristig: in 5-10 Jahren, langfristig: in Jahren) in kommerziellen Anwendungen [2] T. Smolinka, M. Günther, J. Garche, NOW-Studie: Stand und Entwicklungspotential der Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien, Technischer Report, Fraunhofer ISE, (2011)

25 Anhang Nafion-Membran Perfluorsulfonsäure-Polymer

26 Themenblock Energiespeicherung und -transport

27 Kompressorensysteme in der Wasserstoff-Intrastruktur Matthias Küppers, Sera ComPress GmbH Enertec Leipzig,

28 Das Unternehmen Excellence in Fluid Technology Gründungsjahr : 1945 sera Unternehmensgruppe Hauptsitz Gesellschaften : unabhängiges Familienunternehmen in der 3. Generation : D Immenhausen : sera GmbH sera ComPress GmbH sera ProDos GmbH sera ProDos UK Ltd. sera ProDos SA (Pty) Ltd. Mitarbeiter : 225

29 Unsere Produkt Philosophie : Ölfreie Verdichtung von Gasen in allen Industrie und Forschungsbereichen Automobilindustrie/ Industrieautomation Biogas-Technologien Chemische Industrie Energiegewinnung und versorgung Forschung und Entwicklung Gasindustrie Getränke- und Nahrungsmittelindustrie Labortechnik Luft- und Raumfahrt Medizintechnik Metallerzeugung und verarbeitung Petrochemische Industrie Pharma- und Kosmetikindustrie Regenerative Energien (PtG, PtL) Umwelttechnik Wasserstoff-Tankstellen und viele mehr

30 Unser Platz in Wasserstoff-Infrastrukturen Innovative Systemlösungen für die Speicherung von Wasserstoff

31 Unsere Produkte : sera Membrankompressoren Wichtige Produkteigenschaften f. H 2 -Infrastrukturen öl-, verunreinigungs- und leckagefreie Verdichtung Drücke bis bar Förderströme von wenigen Nl/h bis ca Nm 3 /h Baumustergeprüfte ATEX-Ausführungen stufenlos regelbar permanente Überwachung aller wesentlichen Betriebsparameter Innen- u. Außenaufstellung alle gasberührten Bauteile aus Edelstahl hohe Lebensdauer geräuscharm auf den Anwendungsfall abgestimmte Steuerungen

32 Unsere Produkte : Ölfreie sera Kolbenkompressoren Wichtige Produkteigenschaften f. H 2 -Infrastrukturen - ölfreie Verdichtung - Drücke bis 85 bar - Förderströme Nm 3 /h - ATEX-Ausführungen - stufenlos regelbar - permanente Überwachung aller wesentlichen Betriebsparameter - Innen- u. Außenaufstellung - korrosionsbeständige Werkstoffe - hohe Lebensdauer - geräuscharm (Schallschutzhaube) - auf den Anwendungsfall abgestimmte Steuerungen

33 Unsere Produkte : Dezentrale mobile und stationäre sera Wasserstoff-Tankstellen Wichtige Produkteigenschaften 350/700 bar - Betankungssysteme individuelle Anpassung an Größe der Fahrzeugflotten hoher Sicherheitsstandard Container-Ausführungen permanente Überwachung aller wesentlichen Betriebsparameter Mobile 500 bar Tankstelle für Direktbetankung Mobile 350 bar Tankstelle mit Pufferbehältern Box f. Anschluß d. Zapfeinrichtung (Schlauch + Zapf Pistole)

34 Unsere Produkte : sera Kompressorensysteme für stationäre Wasserstoff-Tankstellen und -Speichersysteme Wichtige Produkteigenschaften individuelle Anpassung an Bedarf und vorgeschalteter H 2 -Versorgung Einhaltung landesspezifischer Standards u. Sicherheitsanforderungen einfache Einbindung in übergeordnete Kontroll- und Steuerungssysteme Membrankompressor Baureihe MV6 II f. 300 bar Kleinstmengen-Speicherung Membrankompressor Baureihe MV5 II f. 100 bar - Speichersystem Membrankompressoren Baureihe MV5 II f. 350 bar - Tankstelle

35 Spezifischer Leistungsbedarf kwh/kg H2 Anhaltswerte zum spez. Leistungsbedarf bei Verdichtung auf 800 bar Saugdruck bar(a)

36 Auslaßdruck bar(a)* Leistungsbereiche von sera Kompressoren Förderstrom Nm³/h* * abhängig vom Ansaugdruck

37 Bewährte sera Kompressorentechnik auf den Anwendungsfall zugeschnitten

38 Regionales Virtuelles Kraftwerk dezentrale Verknüpfung von Strom und Wärme Paul Seidel, Technische Universität Dresden Enertec Leipzig,

39 Inhalt des Vortrages 1. Marktentwicklung / Technologie 2. Definition des Regionalen Virtuellen Kraftwerks 3. Vorstellung des Forschungsprojektes RVK 4. Fazit Paul Seidel

40 1. Marktentwicklung / Technologie Schwieriges Marktumfeld für die gasbasierten Systeme (allgemeiner Bedarfsrückgang, Absatzstagnation von Wärmeerzeugern, Rückgang klassischer Stromerzeugung) Anzhal der abgesetzten Gasgeräte (BW-Geräte / NT-Geräte) Erdgas in PJ Quellen: BDH Absatzzahlen 2012 BMWi Energiedaten Jahre Marktentwicklung gasbasierter Wärmeerzeuger (BW-Gerät / NT-Gerät) sowie Gasverbrauch der privaten Haushalte in Deutschland bis Paul Seidel

41 weitere Kriterien - steigende Kosten für die Elektroenergie Alternativen für den Bürger (Kunde) - hocheffiziente Technologie - Eigenstromerzeugung Elektroenergieverbraucherpreise für private Haushalte in Cent/kWh Jahr Tendenz zur Eigenversorgung mittels PV-Anlagen und KWK- Anlagen Absatz von Mikro-KWK Anlagen (Leistungsklasse P el 6kW) Neu installierte Mini-BHKW-Anlagen Verbraucherpreise für Elektroenergie ( ) Quelle: BMWi Energiedaten Jahr Abschätzungen BDH Paul Seidel

42 KWK-Technologie Motorische BHKW Stirling-Motoren Brennstoffzellen h el = 20-25% hoher thermischer Wirkungsgrad hohe Dynamik h el = 12-15% hoher thermischer Wirkungsgrad hohe Dynamik h el 60% mittlerer thermischer Wirkungsgrad geringe Dynamik Paul Seidel

43 2. Definition eines Regionalen Virtuellen Kraftwerks Ein virtuelles Kraftwerk ist die Verbindung von dezentralen Energieerzeugungsanlagen, thermischen Speichermöglichkeiten und steuerbaren Energieverbrauchern (passiv / aktiv) mit einer Kommunikationszentrale. Verteilnetz Gashändler Netzdienstleistung Wind-Solarparks Verteilnetz Stromhändler (Ortsnetz 0,4 kv) KWK-Systeme Kommunikation RVK Zentrale Übertragungsnetz ( kv) KWK-Systeme Vermarktung Struktur eines Regionalen Virtuellen Kraftwerks Paul Seidel

44 das RVK liegt in einem regional begrenzten Niederspannungsnetz (0,4 kv) das NS-Netz ist mit einem Trafo mit dem MS-Netz verbunden es existieren aktive und passive Teilnehmer (KWK / z.b. Wärmepumpe) die KWK-Systeme realisieren eine wärmegeführte Betriebsweise Hemmnisüberwindung 1. Schritt Übergang zur stromoptimierten Fahrweise der aktiven Teilnehmer Entkopplung des Wärme- und Strombedarfes 2. Schritt gezielte aktive Steuerung der KWK-Systeme mit dem Ziel elektrische Netzrestriktionen zu vermeiden Sicherung / Steigerung Gasabsatz + 30% Gebäudeebene RVK Energiemanagement Netzmanagement Kostenmanagement Paul Seidel

45 3. Vorstellung des Forschungsprojektes RVK Titel: Regionales Virtuelles Kraftwerk auf Basis der Mini- und Mikro-KWK-Technologie Laufzeit: 11/ /2014 Partner: VNG Verbundnetz Gas AG TU Dresden Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung TU Dresden Professur für Elektroenergieversorgung TU BA Freiberg Professur für Automatisierungstechnik Laboruntersuchungen Num. Simulation Feldtest / Konzeptentwicklung Paul Seidel

46 Laboruntersuchungen Simulation Messungen BHKW Datenaustausch Versuchsstand Versuchsstand im Labor Kommunikation aller Komponenten der Testumgebung Emulation Hardware in the Loop (HIL) statische und dynamische Untersuchungen Numerische Modelle Paul Seidel

47 Elektrischer Netzemulator Anschlussleistung: 10 kw el 1-phasiger und 3-phasiger Betrieb / Netzbetrieb und Inselnetzbetrieb realisierbar Bedientableau, Leistungsverstärker sowie Maschinensatz des elekt. Versuchsstandes Ankopplung an den thermischen Versuchsstand Analyse von Mikro-KWK Systemen RVK ready Anforderungen der TU Dresden Kopplung : Thermisch-elektrischer Versuchsstand Combined Energy Lab Paul Seidel

48 Num. Untersuchungen / Feldtest Feldtest von ca. 120 Mikro-KWK Systemen eingesetzte Geräte Kirsch L RVK Berlin Gebäude Einfamilienhäuser 3 Baualter der Gebäude bis keine Neubauten Feldtestanlagen Kirsch L 4.12 Verteilung der Feldtestgeräte über die Bundesrepublik Deutschland Paul Seidel

49 Numerisches Modell Gebäude EFH, BJ 1934 Wohnfläche 160 m² Gebäudehülle Nutzer 2 Primärenergiebedarf Elektroenergiebedarf Heizungssystem keine Dämmmaßnahmen, Dach 1988 neu gedeckt, Fenster ca kwh/a 2000 kwh/a L-BHKW + Heizstab Paul Seidel

50 Konzeptentwicklung / Software Paul Seidel

51 Koordinierter Betrieb eines RVK-Systems Leistung in kw keine Steuerung Speicher entleeren P el,akt P el,verb,akt Speicher aufladen Q th,akt Q th,akt,pot Speicher entleeren Speicher aufladen keine Steuerung Zeit in h Energie in kwh Paul Seidel

52 4. Fazit Mikro-KWK Systeme bieten eine sehr gute Möglichkeit, um eine effiziente Wärmeversorgung von Gebäuden zu realisieren RVK dient der weiteren Verbreitung der KWK Technologie (primärenergetische Einsparungen / CO 2 - Emissionen) baut Hemmnisse zwischen Erneuerbaren Energien und konventionellen Erzeugungssystemen ab strukturiert die Energieversorgung Mikro-KWK Anlagen sind aktive Systeme im Hinblick auf die Elektroenergieerzeugung und verknüpfen vorteilhaft Elektroenergie und Wärmemarkt Virtuelle Stromspeicher derzeit Forschungsstadium Paul Seidel

53 Unkoordinierter Betrieb eines RVK-Systems Leistung in kw P el,akt Q th,akt P el,verb,akt Q th,akt,pot Zeit in h Energie in kwh Paul Seidel

54 Ziel: Nachweis der Steuerbarkeit eines RVK-Systems bis zum Gebäude Ansatz eines Regionalen Virtuellen Kraftwerks im Niederspannungs- Mittelspannungsbereich Paul Seidel

55 Elektroenergie 4. Potentiale eines RVK-Systems (Stromspeicherung) fallende Preise steigende Preise Speicherenergie Speicherzeit erste numerische Analysen 100 Anlagen (P el = 4 kw, V = 1000 l-speicher) EFH nach WSVO77/ 82 / 95 Zeit pro Tag Sommer Übergang Winter produzierte el. Energie mittlere Speicherenergie mittlere Speicherzeit 869 kwh ± 510 kwh 538 kwh ± 88 kwh 14,9 h ± 5,2 h 2427 kwh ± 959 kwh 603 kwh ± 66 kwh 8,4 h ± 4,7 h 4926 kwh ± 895 kwh 527 kwh ± 48 kwh 2,9 h ± 0,8 h Energetische Kenndaten für ein RVK (numerische Simulation 24 h) energetisches Potential ca. 10%, mehrere Stunden am Tag Zusätzliche Einkopplung von regenerativer elektr. Energie Paul Seidel

56 Themenblock Chemische Umwandlungsprozesse

57 Innovative Elektrolyse - Schlüsseltechnologie für Energiespeicherlösungen Tristan Kretschmer, McPhy Energy Deutschland GmbH Enertec Leipzig,

58 McPhy unser Kerngeschäft Europäischer Anbieter von integrierten Wasserstoff-Systemen und lösungen für die Industrie Energiewirtschaft und Brennstoffzellen-Mobilität H 2 -Erzeugung H 2 -Speicherung Alkaline 2.0 Elektrolyseanlagen Produktionskapazität je Modul: Nm³/h H2-Produktion bei 45bar Me-Hydrid Feststoffspeicher Speicherkapazität je Modul: 4, 25, 100 kg H2 Speicherung bei Niederdruck (4-10bar)

59 Deutschlands Chance als Vorreiter Deutschland steuert auf eine neue Ära der Energieerzeugung zu: Prozentualer Anteil der Erneuerbaren hinsichtlich Energieerzeugung > Ziel 2020: 35% / Ziel 2050: 80% > Aktuell 2013: 25% / Mid 2014: 31% Problem: Lücke zwischen Energieerzeugung und -verbrauch Integration der Erneuerbaren: Wasserstoff als neuer Energievektor > Speicherung von grüner Überschussenergie im Erdgasnetz: Power-to-Gas > Nutzung erneuerbarer Energie als Kraftstoff (Industrie und Mobilität) Power-to-Fuel

60 Wasserstoff als neuer Vektor

61 H2BER: Zukunftsweisende Multienergietankstelle Wind-/Sonnenenergie als primäre Energielieferanten On-Site H2-Produktion mittels McPhy Alkaline 2.0 Anlagen Innovative Speicherung mittels McPhy Metallhydrid-Speichersystem McPhy Technolgie: McLyzer McStore HDS-100 Lokale Verwendung des H2 Wasserstoff als Kraftstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge Rückverstromung und Wärmegewinnung (BHKW) Einspeisung ins Erdgasnetz angedacht

62 Anforderungen an die Technologie Alcaline 2.0 Hohe Dynamik (angepasst an fluktuierende Stromerzeugung) Hohe Effizienz Hoher Ausgangsdruck: bar Kostenersparnisse durch innovatives Systemdesign Integriertes System Gasaufbereitung für hohe Reinheit (99,999%) Wasseraufbereitung Übergeordnetes Prozessleitsystem

63 McLyzer

64 Alkaline 2.0 Dynamik Windprofile werden abgebildet: Druckelektrolyse 30 bar McLyzer (Short) > 30 bar > max. 30 Nm 3 /hr > <4.5 kwh/nm 3 DC In Minutenauflösung: Testverlauf: 1 Stunde > max. P ist - P soll < 5% > A/sec Flanken > % Leistung

65 Wasserstoff als Energiespeicher Wasserstoff wird eine zentrale Rolle in der Energieversorgung spielen müssen Speicherung überschüssiger Energie aus erneuerbaren Quellen dank Wasserstoff möglich Moderne Elektrolyse-Systeme werden den Anforderungen gerecht Wasserstoff lässt Märkte konvergieren (Mobilität, Energie, Industrie) Vorraussetzung für eine erfolgreiche Energiewende ist ein integriertes, erneuerbares Energiesystem

66 The Contribution of Solid Oxid Cell Applications to the German Energy Transition Björn Erik Mai, sunfire GmbH Enertec Leipzig,

67 Aufgrund des Präsentationsinhalts mit internen Daten, bitten wir Sie bei Interesse am Foliensatz von sunfire unter anzufragen. Vielen Dank für Ihr Verständnis.

68 Themenblock Anwendung und Wirtschaftlichkeit

69 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Ludwig Schneider, Reiner Lemoine Institut Enertec Leipzig,

70 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Zielsetzung des RLI: Anwendungsnahe Forschung zur optimalen Integration Erneuerbarer Energien in unser Energiesystem Thematische Schwerpunkte am RLI Mobilität und Erneuerbare Energien Optimierte Energiesysteme Technologie Erneuerbarer Energiesysteme Off-Grid Inselsysteme Querschnittsthema Konzeption und Begleitung von Transformationsprozessen

71 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Verbundprojekt 100% EE durch PtG Förderung: 2,5 Jahre durch das BMWi Untersuchungsgebiet: Netzgebiet Trier-Amprion 5 (Mosel-Region) Fokus: Methanisierung (PtG) als Langzeitspeicher Projektpartner Grenzen Städte Mosel

72 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Motivation Welche CO 2 -Quellen sind vorhanden? Luft, Industrie, Kraftwerke, Biogase Wie viel PtG wird benötigt? Projektergebnis der Simulationen mit 100% EE (2030): ca MW el PtG benötigt Können die CO 2 -Quellen genutzt werden? Bestimmung für den Ist-Zustand

73 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Analyse der Standorte für Power-to-Gas-Anlagen CO 2 -Quelle Energie aus EE Methan Gasnetzanschluss Restriktive Faktoren (Ungeeignete Gebiete) Selektive Faktoren (Anforderungen von PtG):

74 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen GIS Restriktive Faktoren Naturschutzgebiete Naturparks Geschützte Landschaftsbestandteile Naturdenkmale Natura 2000 Wasserschutzgebiete Hochwasserschutzgebiete Hangneigung Bereits genutzt Geeignete Fläche 1.421km² km² 3720 (38 %) Restriktionsflächen km² (62 %)

75 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen GIS Selektive Faktoren Restriktionsflächen Geeignete Fläche Gasnetz EE Biogas Deponiegas Klärwerke

76 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen PtG - Skalierungsstufen PtG Leistung in MW el ,1 MW el 178,5 MW el -> 82% Biogas Klärgas Deponiegas 1,0 MW el 1,5 MW el 3,0 MW el 1 0

77 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Ergebnis der Standortanalyse PtG Leistung in MW el Total: 218,1 MW el 15,5 60,0 65,0 38,0 7 % 28 % 30 % 17 % EE Gasnetz (1-5 km) Gasnetz (> 5 km) Restriktive Faktoren Skalierung 35% (75,5 MW) geeignet nur 7% gut geeignet 0 39,6 18 %

78 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Erkenntnisse: CO 2 -Quellen vorhanden (vorwiegend Biogase) CO 2 -Quellen aber nur teilweise geeignet Weitere Quellen erforderlich Weitere Faktoren vorhanden: Gasnetzanschluss (Aufnahmefähigkeit) Wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen

79 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Backup: Berechnung der Elektrolyseleistung P EL = V CO2 H I CH4 η PtG VLH Elektrolyseleistung (P EL ) in kw CO 2- Volumen (V CO2 ) in m³ Heizwert von Methan (H I CH4 ) = 9,968 kwh/m³ Power-to-Gas-Wirkungsgrad (η PtG ) = 60% Volllaststundenzahl (VLH) = Stunden

80 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Backup: Energiesystemmodellierung Electricity Gas Heat Wind CHP PV PtH Hydro Biogas Storage & Separator Storage Gas Grid PHS Li-Ion Electrolyser Methanation Electricity Demand Heat Demand

81 Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen Backup: CO 2 -Quellen

82 Power to Gas Rechtlicher Rahmen und offene Fragen Simon Schäfer-Stradowsky, Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.v. Enertec Leipzig,

83 Simon Schäfer-Stradowsky Studium der Rechtswissenschaften an der Freien Universität Berlin Referendariat am KG Berlin Rechtsanwalt in der Kanzlei Becker Büttner Held. Schwerpunkte: Weiterentwicklung des EEG Internationale Rechtsvergleichung zu den Förderregimen für Erneuerbare Energien IKEM-Forschung zur Flexibilisierung des Strommarktes mittels P2G und P2H Seit 2014 Geschäftsführer des IKEM Promotion zum Thema Beteiligung an dezentralen Erzeugerstrukturen bei Prof. Dr. Rodi/Greifswald

84 Zum Institut Das Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.v. (IKEM) ist ein gemeinnütziger Verein und An-Institut der Universität Greifswald Hauptgebäude der Universität ehemalige Staatsdruckerei der DDR Greifswald Wollweberstraße 2/ Greifswald Berlin Magazinstraße Berlin

85 Zum Institut Schwerpunkte und aktuelle Herausforderungen Mitgestaltung der Klimaschutzpolitik, bspw. durch Analyse der Möglichkeiten zur rechtlich-institutionellen Verankerung von Klimaschutzzielen Energiewende festigen, bspw. durch Evaluierung von EEG und Direktvermarktung, Analyse von Speichertechnologien und Fragen der Bürgerbeteiligung Elektromobilität etablieren, sowohl in ländlichen als auch urbanen Kontexten und in Verbindung mit Fragen des Parkraummanagements Kompetenzen & Merkmale Entwicklung von wissenschaftlich fundierten Geschäftsmodellen durch die Verknüpfung von Recht, Ökonomie und Politik Besondere Verbindung zu Mecklenburg-Vorpommern und anerkannter Partner der Landesregierung Dank flexibler Strukturen können wissenschaftliche Fragen bei Bedarf schnell und günstig bearbeitet werden

86 Flexibilisierung der Energieversorgung 12,4 % EE % EE 2050 Infrastruktur Anteil EE am Bruttoendenergieverbrauch Flexibilisierungsinstrumente Sektoren Wärmenetz Energiespeicher Power-to-Heat Private Haushalte Gasnetz 0 Power-to-Gas Strategische Reserven Industrie/GHD Stromnetz Erzeugungspark Elektromobilität Smart Grid Verkehr Bedarfsorientierte Erzeugung Netzausbau

87 Rechtliche Fragestellungen Zur Umsetzung der Nutzungsmöglichkeiten bei gleichzeitiger Etablierung rentabler Geschäftsmodelle sind die rechtlichen Rahmenbedingungen entscheidend: Wer kann und soll im Rahmen der Entflechtungsvorgaben Betreiber einer PtG-Anlage sein? Welche Verwertungspfade bieten sich nach derzeitiger Rechtslage an?

88 Marktrollen des EnWG

89 Power-to-Gas im EnWG PtG-Anlage als Energieanlage, 3 Nr. 15 EnWG PtG-Anlage als Letztverbraucher, 3 Nr. 25 EnWG PtG-Anlage als Speicheranlagen, 3 Nr. 31 EnWG? Setzt voraus, dass der Speicher von einem GVU betrieben wird Eher nicht PtG-Anlage als Anlage zur Speicherung elektrischer Energie? Für Anlagen zur Speicherung elektrischer Energie sieht das EnWG zwar einige Regelungen vor Von Bedeutung ist insbesondere 118 Abs. 6 EnWG Aber keine eigene Marktrolle, wie für NB, Erzeuger und Lieferant Wichtig: Auch Elektrolyseure ohne Rückverstromungsoption werden in 118 Abs. 6 EnWG als Stromspeicheranlagen bezeichnet

90 Marktbetrieb: Kosten des Strombezugs Keine allgemeine Befreiung für Marktteilnehmer Typischerweise Ausnahmen für Unternehmen des produzierenden Gewerbes/ stromintensive Unternehmen 40 ff. EEG 9 Abs. 7 KWKG 17f Abs. 5 EnWG Einzelne Technologien wie Elektrolyse oder Zwischenspeicherung 9a Abs. 1 Nr. StromStG 118 Abs. 6 EnWG 60 Abs. 3 EEG Bestimmtes Nutzerverhalten 19 Abs. 2 StromNEV

91 Betrieb durch Netzbetreiber PtG inkl. Rückverstromung: Erzeugungsanlagen und Entflechtungsvorgaben ( 6-10eEnWG) gelten PtG ohne Rückverstromung: Wenn EltVU Gas herstellt, dann ist es wohl kein vertikal integriertes Energieversorgungsunternehmen im Sinne des 3 Nr. 38 EnWG Ansatz für Betrieb durch NB trotz Rückverstromung: 3 Nr. 36 EnWG: Die für Netzbetreiber nicht zulässige Stromerzeugung ist auf die Fälle der Erzeugung zur Belieferung von Kunden beschränkt 12 Abs. 3 Satz 2 EnWG: Räumt den Netzbetreiber die Möglichkeit ein, Anlagen zur Bereitstellung von Blind- und Kurzschlussleistung zu betreiben 13 Abs. 1a EnWG: Netzbetreibern ist der Zugriff auf Erzeugungsanlagen und Stromspeicher u.u. gestattet, wenn sie als systemrelevante Reserve zu bewerten sind Insgesamt unklar, wie der Einsatz mit Netzengpassmanagementund Notfallmaßnahmen nach 13 Abs. 1, Abs. 2 EnWG zu vereinbaren ist

92 Verwertungspfade H2: E-Gas H2 Industrie E-Gas Strom Wärme Kraftstoff

93 E-Gas im EnWG 3 Nr. 10c EnWG Wasserstoff, der durch Wasserelektrolyse erzeugt worden ist, und synthetisch erzeugtes Methan, wenn der zur Elektrolyse eingesetzte Strom und das zur Methanisierung eingesetzte Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid jeweils nachweislich weit überwiegend aus erneuerbaren Energiequellen im Sinne der Richtlinie 2009/28/EG stammen [ weit überwiegend laut Ges.begr. mind. 80 % EE] 3 Nr. 19a EnWG Wasserstoff, der durch Wasserelektrolyse erzeugt worden ist, und synthetisch erzeugtes Methan, das durch wasserelektrolytisch erzeugten Wasserstoff und anschließende Methanisierung hergestellt worden ist Erneuerbarer Herkunft (= E-Gas) Gleichsetzung mit Biogas Fossiler Herkunft Gleichsetzung mit Gas

94 E-Gas & Privilegierung Biogas Gasnetzentgeltbefreiung: E-Gas: 18 Abs. 1 S. 3, 19 Abs. 1 S. 3 GasNEV, 118 Abs. 6 S. 8 EnWG Für synthetisches Gas fossiler Herkunft: 118 Abs. 6 S. 8 EnWG

95 Verwertungspfade H2: Rückverstromung H2 Industrie E-Gas Strom Wärme Kraftstoff

96 E-Gas & EEG 5 Nr. 29 EEG: Speichergas Jedes Gas, das keine erneuerbare Energie ist, aber zum Zweck der Zwischenspeicherung von Strom aus erneuerbaren Energien ausschließlich unter Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wird. höhere Anforderungen als für Biogas im Sinne des EnWG ( ausschließlich vs. weit überwiegend ) Methanisierung: keine Anforderungen an den Ursprung des CO2, aber nach der Gesetzesbegründung (EEG 2012) soll eine gezielte Erzeugung von CO2 und CO ausschließlich zum Zweck der Methanisierung von Wasserstoff den Zwecken des EEG widersprechen und daher vom Begriff Speichergas nicht mehr umfasst sein

97 Rückverstromung & EEG-Vergütungsanspruch Vergütungsanspruch gilt grds. auch für Strom aus zwischengespeichertem Gas ( 19 Abs. 4 EEG) Bezieht sich auf Strommenge, die aus dem Speicher in das Netz eingespeist wird Besteht auch bei gemischtem Einsatz von EE und Speichergas Aber: Strom muss vor der Einspeisung in das Netz zwischengespeichert worden sein d.h. der Strom muss von der EE-Anlage direkt zur Elektrolyse- Anlage geleitet werden Die Vergütungshöhe bestimmt sich nach der Höhe der Vergütung, die der EE-Anlagenbetreiber bei einer Einspeisung des Stroms ohne Zwischenspeicherung erhalten hätte die sog. Gasabtauschregelung ( 47 Abs. 6 EEG) stellt sicher, dass das aus den Erdgasnetz entnommene Gas rechtlich als Speichergas gilt Problem: Ausschließlichkeitsprinzip bei PTG inkl. Rückverstromungseinheit

98 Verwertungspfad H2: Wärme H2 Industrie E-Gas Strom Wärme Kraftstoff

99 E-Gas & EEWärmeG 3 Abs. 1 EEWärmeG: Verpflichtung den Wärmeenergiebedarf (Neubau), anteilig mit EE zu decken E-Gas ist keine EE im Sinne des EEWärmeG und kann damit nicht zur Erfüllung der Nutzungspflicht angerechnet werden Möglich ist lediglich die Anrechnung von E-Gas als sog. Ersatzmaßnahme ( 7 Abs. 1 EEWärmeG), wenn: mind. 50 %ige Deckung des Wärmeenergiebedarfs mit Wärme aus hocheffizienter KWK-Anlage isd RL 2004/8/EG oder Nutzung von Nah- oder Fernwärme zur mind. 50 %igen Deckung des Wärmeenergiebedarfs, wenn Wärme zu mind. 50 % aus hocheffizienter KWK-Anlage stammt Voraussetzung ist jeweils die Nutzung des E-Gases in hocheffizienter KWK-Anlage Damit kein spezifischer Anreiz für E-Gas im Wärmesektor

100 Verwertungspfade H2: Kraftstoff H2 Industrie E-Gas Strom Wärme Kraftstoff

101 E-Gas & Biokraftstoffquote Adressat der Quote: Mineralölwirtschaft (wer gewerbsmäßig Dieselkraft- oder Ottokraftstoff in Verkehr bringt) Erfüllung der Quote möglich durch: Beimischung von Biokraftstoffen zu Diesel- oder Ottokraftstoff, Zumischung von Biomethan zu Erdgaskraftstoff oder Inverkehrbringen reiner Biokraftstoffe E-Gas nicht von der Definition der Biokraftstoffe bzw. Biomethan ( 37b BImSchG: grds. Energieerzeugnisse aus Biomasse isd BiomasseV) erfasst und kann daher nicht auf die Biokraftstoffquote angerechnet werden Gesetzesänderung empfehlenswert

102 Fazit Wir brauchen klare Regeln, insbesondere zum Strombezug und Betreiber Verwertung gibt s schon einige Regeln Empfehlung: Auch systemdienlichen Einsatz und ausschließlich nicht marktbezogene Steuerung durch Netzbetreiber zulassen Rückverstromung: EEG-Vergütung nur bei Zwischenspeicherung vor dem Netz nicht ausreichend Zentraler Einsatz von PtG zur Vermeidung von Netzausbau sollte gefördert werden

103 Gastvortrag

104 Cluster Chemie/Kunststoffe Mitteldeutschland Wasserstofftechnik in Mitteldeutschland als Kopernikus Großprojekt Power to X 29. Januar 2015, Leipzig Dr. Christoph Mühlhaus, Clustersprecher

105 INHALT A B C Das Cluster Chemie/Kunststoffe Mitteldeutschland HYPOS als Ausgangsbasis Power to X 105

106 A Das Cluster Chemie/Kunststoffe Mitteldeutschland 106

107 Ausgangssituation Umsatz, Betriebe, Beschäftigte und Exportquote im Jahr 2012 Chemische Industrie Kunststoffindustrie Umsatz 12,2 Mrd. 8,2 Mrd. Betriebe Beschäftigte Exportquote 44 % 31 % Quelle: Statistisches Bundesamt; Berechnungen und Darstellung isw GmbH. Anmerkungen: Mitteldeutschland: Sachsen-Anhalt, Sachsen, Thüringen, Brandenburg, Betriebe mit 20 und mehr Beschäftigten. 107

108 Zusammenfassung besonderer Merkmale des Clusters Branchenübergreifender Ansatz mit chemischer Industrie und der Kunststoffverarbeitung (spiegelt Wertschöpfungskette gut wieder) Länderübergreifender Ansatz mit Unternehmen und Netzwerken aus Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen und Brandenburg. Internationale Aufstellung mit aktiver Mitwirkung im Europäischen Netzwerk der Chemieregionen (ECRN) Integration vorhandener und arbeitsfähiger Netzwerke von chemischer Industrie und Kunststoffverarbeitung Einbindung der Wirtschaftsverbände VCI und GKV Einbeziehung der Politik über entwickelte Strategiedialoge Modellvorhaben gemäß Koalitationsvereinbarung Sachsen-Anhalt 108

109 Das Mitteldeutsche Chemiedreieck - Hohe Standortattraktivität: Daten und Fakten Über 600 Unternehmen haben sich seit Mitte der 90er Jahre auf den Standorten angesiedelt Ca Arbeitsplätze an den 6 Chemiestandorten mit über ha Chemieparkfläche Seit 1990: mehr als 17 Mrd. Euro Investitionen für Sanierung und Neuerrichtung der Infrastruktur und Produktionsanlagen 109

110 Rohstoffbasis Öl und Gas in Mitteldeutschland Privatisierung und Restrukturierung setzten nach 1990 berechtigt auf die modernen Technologien der Petrochemie Die Chemieparks verfügen über eine leistungsfähige Infrastruktur und zentrale Lage für das Osteuropageschäft Eckpfeiler des Stoffverbundes sind die Raffinerie der Total in Leuna, der Cracker der Dow Chemical in Böhlen, die Groß-Elektrolysen zur Chlorherstellung von Dow Chemical in Schkopau und von Akzo Nobel in Bitterfeld sowie die Synthesegasherstellung der Linde mit einem Gaszentrum in Leuna Mitteldeutschland verfügt über einen Rohstoffverbund mit Pipeline, der über Stade und Rostock mit der Küste verbunden ist. 110

111 Quelle: InfraLeuna GmbH 111

112 B HYPOS als Ausgangsbasis 112

113 HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY HYPOS als Chance für die Chemieindustrie Ostdeutschlands Von Ostdeutschland soll eine Revolution in der Wasserstoffwirtschaft ausgehen 113

114 ADRESSIERTES PROBLEMFELD Herausforderungen als Chance Netzintegration erneuerbarer Energien über Wasserstoffspeicherung Wirtschaftliche Bereitstellung von grünem Wasserstoff für Mobilität Chemie Urbane Energieversorgung Mission HYPOS will über grünen Wasserstoff das Chemiestoffstromnetz, das Erdgasnetz und die elektrischen Netze in Ostdeutschland modellhaft verbinden und damit fehlende System- und Netzwerkinnovationen für eine Wirtschaftlichkeit von sicherem grünen Wasserstoff erreichen.

115 ADRESSIERTES PROBLEMFELD Prozesskette grüner Wasserstoff

116 ADRESSIERTES PROBLEMFELD Alleinstellungsmerkmale in Ostdeutschland Zweitgrößtes Wasserstoffpipelinenetz in Deutschland (150 km) Kavernenspeicher und Umspannwerke in direkter Umgebung Höchstes Potential an kombinierter PV + Windkraft in Deutschland Bad Lauchstädt - Kavernenspeicher Quelle: LINDE AG

117 ADRESSIERTES PROBLEMFELD Roadmap

118 C Power to X 118

119 POWER TO X Auflösung der einseitigen Rohstoffabhängigkeit der mitteldeutschen Chemieindustrie von Öl und Gas Herausforderungen der Energiewende: Deutschland muss zeigen, dass die energieintensive Industrie auch mit der Energiewende wirtschaftlich wettbewerbsfähig bleibt. Herausforderungen der Rohstoffabhängigkeit: Deutschland muss Wege finden, die einseitige Rohstoffabhängigkeit von Öl und Gas und damit das Investment Leakage zu überwinden. 119

120 POWER TO X Beide Herausforderungen werden als Chance genutzt, wenn HYPOS im Jahr 2020 folgende Entwicklungsziele erreicht: Verfahren und Anlagentechnik zur wirtschaftlichen Wasserstoffherstellung auf Basis des erneuerbaren Stromes in Großelektrolysen Verfahren und Genehmigungsfähigkeit einer Großkaverne zur Speicherung von Wasserstoff Integration von HYPOS in das etablierte Pipelinenetz Nutzung der ostdeutschen Alleinstellungsmerkmale, da weltweit nur wenige Standorte diese Infrastruktur bieten 120

121 POWER TO X Steigende Verfügbarkeit der erneuerbaren Energie bis 2030 können Großinvestitionen zur Wasserstoffherstellung auslösen (Auszug VCI- Position Zukunft der Energiespeicher ) Wasserstoff ist die einzige Option zur Speicherung/Aufnahme von Elektrizitätsmengen größer als 10 GWh. Eine einzige Kaverne, wie sie z.b. zur Speicherung von Erdgas Stand der Technik darstellt, kann bei Füllung mit Wasserstoff ein Mehrfaches der Energiemenge aller Pumpspeicher Deutschlands aufnehmen. Wasserstoff ist multifunktional: Neben einer direkten Rück-verstromung (Strom zu Strom) oder Einspeisung ins Erdgasnetz (als H2 oder SNG) bietet sich die wirtschaftlich attraktivere Nutzung von Wasserstoff als Rohstoff in der Industrie (Chemie, Glas, Metall etc.) oder Brennstoff (Elektromobilität, Brennstoffzellenfahrzeuge) an. 121

122 POWER TO X Steigende Verfügbarkeit der erneuerbaren Energie bis 2030 können Großinvestitionen zur Wasserstoffherstellung auslösen Wasserstoffbedarf für Hydrierungen, Düngemittelherstellung, Methanolherstellung und andere Verfahren der Chemieindustrie und der Raffinerie beträgt ca Nm3 pro Stunde Ablösung des Bedarfes entspricht Elektrolyseleistung von ca. 450 MW Entspricht fluktuierend verfügbarer erneuerbarer Energien Großelektrolysen von bis MW Damit könnten ca t/a CO 2 -Emissionen vermieden werden Derzeitiger Strombedarf der chemischen Industrie würde sich damit verdoppeln und den Stromexport aus Mitteldeutschland reduzieren 122

123 POWER TO X Die Infrastruktur des Chemiedreiecks ist bereits vorzüglich entwickelt und damit kostengünstig darstellbar Erfahrenes Sicherheitsmanagement für Wasserstofferzeugung und - nutzung sowie für Großelektrolysen Wasserstoffpipeline der Fa. Linde als Verbindung von den wichtigsten Chemiestandorten von Zeitz über Böhlen, Leuna, Schkopau, Bitterfeld-Wolfen bis Rodleben Großkavernen für Wasserstoff der Fa. VNG Gasspeicher im Raum Bad Lauchstädt Netzknoten des Stromnetzes mit den Umspannwerken in Marke/Raguhn, Pulgar und Bad Lauchstädt in unmittelbarer Nähe 123

124 POWER TO X Für den Zeitraum 2030 bis 2050 wird der Stromüberschuss der erneuerbaren Energie weiter stark ansteigen Damit sollte es wirtschaftlich möglich sein, mit dem erzeugten Wasserstoff eine neue Phase der C1-Chemie anzugehen. Die Kombination mit einer neuen Kohlechemie bietet sich an, da diese den unverzichtbaren Kohlenstoff liefern würde. Die durch das Projekt Innovative Braunkohlen Integration in Mitteldeutschland ( ibi ) eingeleitete Verfahrensentwicklung weist den Weg, wie aus der bitumenreichen mitteldeutschen Braunkohle die wertvollen Kohlenwasserstoffe, aber auch der Kohlenstoff als Rohstoffe gewonnen werden können. Weitere Einschränkung der Abhängigkeit von Öl und Gas 124

125 125

126 POWER TO X Aufnehmen des Szenario Wertschöpfung mit erneuerbarem Strom durch Chemieprodukte in die Überlegungen zum Strommarktdesign und zur CO2 - Vermeidung Bieten zur Stromentlastung eine Stromsenke in Größenordnungen, wenn Rahmenbedingungen bei Kapazitätsmärkten, Lastmanagement und Netzentgelten richtig gesetzt werden. Von Ostdeutschland wird eine Revolution der Wasserstoffwirtschaft ausgehen, die mit der Energiewende der energieintensiven Chemieindustrie die Chance bietet, die einseitige Rohstoffabhängigkeit von Öl und Gas aufzulösen. 126

127 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Christoph Mühlhaus Sprecher Cluster Chemie/Kunststoffe Mitteldeutschland

128 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!