HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY.

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1 H Y P O S HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY Von Ostdeutschland soll eine Revolution in der Wasserstoffwirtschaft ausgehen in Kooperation mit

2 Problemraum und HYPOS-Vision Von Ostdeutschland soll eine Revolution in der Wasserstoffwirtschaft ausgehen. Sie kann die Energiewende entscheidend beflügeln und nachhaltige Chemie im mitteldeutschen Chemiedreieck ermöglichen. Das vorliegende Initial-Konzept für das Projekt HYPOS Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany weist den Weg, wie der in Abhängigkeit vom Wetter unterschiedlich stark anfallende Strom aus Wind- und Solarkraftanlagen in den speicherfähigen chemischen Energieträger Wasserstoff gewandelt wird. Abnehmern sollen dadurch stets die erforderlichen Energie- und Stoffmengen bedarfsgerecht verfügbar gemacht werden. Um das zu erreichen, soll er durch spezielle chemische Verfahren in Wasserstoff umgewandelt, gespeichert, transportiert und kontinuierlich genutzt werden. Das Konsortium, das sich zur Verwirklichung des Projekts HYPOS zusammengefunden hat, verfolgt eine Vision. Sie lautet: Erneuerbarer überschüssiger Strom soll in das Energiesystem durch innovative Verknüpfung der Technologie der Wasserstofferzeugung mit der vorhandenen Infrastruktur von Gaspipelines und Gasspeichern integriert werden. Genutzt werden soll so der grüne Wasserstoff für die Stoffwandlung der Chemie, für den Bedarf der Elektromobilität und als Energiequelle. Damit wird nicht nur ein Durchbruch für das Gelingen der Energiewende erzielt, sondern es werden weitreichende große gesellschaftliche und volkswirtschaftliche Wirkungen ausgelöst. Aus der Vision wird die HYPOS-Mission, über den grünen Wasserstoff das Chemiestoffstromnetz, das Erdgasnetz und die elektrischen Netze in Ostdeutschland modellhaft zu verbinden und damit fehlende System- und Netzwerkinnovationen für eine Wirtschaftlichkeit von sicherem grünen Wasserstoff zu erreichen. Zu erwarten ist, dass dadurch in Ostdeutschland Wirtschaftswachstum entsteht, an dem besonders kleine und mittlere Unternehmen beteiligt sein werden. HYPOS 2

3 HYPOS bietet eine herausragende, experimentelle Plattform, weil die Energiekette vom Wind- und Solarstrom bis zur geologischen Wasserstoffspeicherung in technisch relevanter Größe in einem breiten Verbund aus Industrie und Forschung geplant, aufgebaut und betrieben wird. Prof. Dr. Detlef Stolten, Institutsleiter Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung IEK-3: Elektrochemische Verfahrenstechnik Die anspruchsvollen Herausforderungen der Energiewende sowie die Bemühungen rund um die Elektromobilität haben in Deutschland zahlreiche lokale und regionale Forschungsprojekte angestoßen. Sie streben die Stromwandlung als power to gas an. Dabei wurden und werden sowohl beachtenswerte technologische Lösungen erzielt als auch einzelne Demonstrationsobjekte errichtet. Doch keines dieser Vorhaben überschreitet die Grenze zur Wirtschaftlichkeit. Dieses Ziel dürfte mit Einzellösungen auch kaum erreichbar sein, da es ein Netzwerkproblem ist. Ostdeutschland ist für die Verwirklichung dieser Netzwerk-Vision in verschiedener Hinsicht besonders geeignet, wie in der von uns in Auftrag gegeben Studie belegt ist 1. Denn die Unternehmen des mitteldeutschen Chemiedreiecks haben einen großen stoffwirtschaftlichen Bedarf an Wasserstoff. Er wird derzeit fast ausschließlich aus Erdgas erzeugt. Die wesentlichen Standorte des mitteldeutschen Chemiedreiecks sind mit der zweitgrößten deutschen Wasserstoff-Pipeline verbunden (Abb. 1). In der Nähe der Chemiestandorte befinden sich bereits Anlagen, die der Verwirklichung des HYPOS-Projekts entgegen kommen. So gibt es in ihrer Nachbarschaft traditionell nicht nur leistungsfähige Umspannwerke der Stromnetz-Betreiber mit leistungsfähigen Einbindungen dieser Standorte. In ihrer Nachbarschaft befinden sich ebenso traditionell sehr große Speicherkavernen für Gas sowie wichtige Netzknoten des Erdgasnetzes. Das bedeutet: Chemiefirmen und Standorte verfügen über die Kompetenzen zum großtechnischen Umgang mit Wasserstoff. Das gilt für seine Reinigung, die Druckerhöhung und seine Speicherung. Sie verfügen über viel Erfahrung beim sicheren Umgang mit Wasserstoff. Die Region kann auch erhebliche Forschungskompetenz zur Wasserelektrolyse und zur Methanisierung vorweisen. Auf der Grundlage dieser Ausgangssituation ergeben sich sowohl 1 J. Ganster, W. Bohnenschäfer, HYPOS HYDROGEN STORAGE & SOLUTION EAST GERMANY - Machbarkeitsstudie zur Gewinnung von Wasserstoff aus Erneuerbaren Energien, Studie des Leipziger Institut für Energie GmbH, (2013) - im Folgenden: HYPOS-Studie HYPOS 3

4 Herausforderungen als auch Chancen. Dazu gehört: Es gilt die gegebene Infrastruktur des Stromnetzes, der Wasserstofferzeugung und der Wasserstoff-Pipeline, des Erdgasnetzes und der Erdgasspeicherung innovativ mit den Entwicklungen der Wasserstofferzeugung und Wasserstoffnutzung aus erneuerbarem Strom zu verknüpfen. HYPOS soll vorzugsweise den Überschuss verwalten: Der Begriff beinhaltet die Umwandlung des Überschussstromes in Wasserstoff mit intelligenter Vernetzung von Stromnetz, Wasserstoff- Pipeline, Gasnetz und Gasspeichern. Mit dem weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien wird das Problem des Überschusses dominieren. Wir legen mit unserem Initial-Konzept zur richtigen Zeit die richtige Lösung vor. HYPOS verfügt über folgenden Potenzen: HYPOS wird Stromnetz, Wasserstofferzeugung, Wasserstoff-Pipeline, Erdgasnetz, Gasspeicher sowie die stoffliche Nutzung des Wasserstoffes durch die chemische Industrie, die energetische Nutzung für Elektromobilität und andere Anwendungen so verknüpfen, dass die wirtschaftliche Nutzung und Langzeitspeicherung des erneuerbarem Stroms zuerst hier erreicht wird. Abbildung 1: Übersichtskarte für die Standortanalyse HYPOS (Quelle: HYPOS-Studie, vgl. Fußnote) HYPOS bietet die Chance, die bisherigen Forschungsergebnisse zur Wasserelektrolyse mit einem scale up zur Wirtschaftlichkeit zu führen. HYPOS 4

5 HYPOS bietet die Chance, mit einem innovativen Management des Stromnetzes auch kurzfristig Veränderungen des Angebotes für die Wasserelektrolyse zu nutzen. HYPOS bietet die Chance, neue Anlagen zur Erzeugung von erneuerbarem Strom unmittelbar zu integrieren und so Zusatzkosten für Stromnetzausbau zu reduzieren. HYPOS bietet die Chance, das gegebene Erdgasnetz und vorhandene Gasspeicher schrittweise für die Wasserstofftechnologie zu erschließen. HYPOS bietet die Chance, schrittweise den Erdgaseinsatz für die stoffliche Nutzung des Wasserstoffs zu substituieren, was einer durchschnittlichen Leistung der Elektrolysen von ca. 450 MW im mitteldeutschen Chemiedreieck entsprechen und dadurch die CO 2 -Emissionen um ca Tonnen pro Jahr mindern würde. HYPOS bietet den Vorteil, dass für die Übergangszeit der technologischen Entwicklung und Markteinführung des grünen Wasserstoffs stets fossil erzeugter Wasserstoff als back up verfügbar bleibt. HYPOS bietet die Chance, weitergehende Forschungsprojekte power to gas und insbesondere der CO 2 -Nutzung, die sich noch in einem Grundlagenstadium befinden, dann einzubinden, wenn die technische Reife erreicht ist. HYPOS bietet die Möglichkeit, schrittweise eine grüne Chemie einzuführen, bei der sowohl konventionelle Produkte CO 2 -arm erzeugt werden, aber auch neue Produktentwicklungen ermöglicht werden und damit eine Zukunftsvision für das mitteldeutsche Chemiedreieck. Die zunächst regional erarbeiteten Systemlösungen von HYPOS können deutschlandund sogar europaweit genutzt werden, unter anderem wenn Wasserstoff für die Elektromobilität gebraucht wird, da Erdgas- und Stromnetze überall vorhanden sind. HYPOS hat sich daher eine Roadmap für die grüne Wasserstoffwirtschaft gegeben, die symbolisch die Schritte zur Erreichung der Wirtschaftlichkeit bis zum Jahr 2020 und darüber hinaus dargestellt (Abb. 2). HYPOS 5

6 Preis in / kg grüner Wasserstoff grüner Wasserstoff nachhaltig zertifiziert Kostenreduktion durch HYPOS... mit CO 2 -Zertifikate- Verknappung grauer Wasserstoff mit Fracking H 2 -Mobilität grüne H 2 -Chemie Jahr Rückverstromung Abbildung 2: Schematische Darstellung der HYPOS-Roadmap zur Erreichung der Wirtschaftlichkeit von grünem Wasserstoff (Quelle: HYPOS-Konsortium). Zurzeit gibt es einen erheblichen Kostenunterschied zwischen grauem und grünem Wasserstoff, der eine Markteinführung verhindert. Bei der Herstellung von grünem Wasserstoff werden sich durch technologische Entwicklungen bei der Erzeugung von erneuerbarem Strom, bei der Wasserelektrolyse und durch verbesserte Systemeinbindungen Kostenreduktionen ergeben, die teils sprunghaft erfolgen werden, aber hier symbolisch kontinuierlich dargestellt sind. Von 2017 an werden diese Kostenreduktionen in erster Linie durch die Entwicklungsarbeiten des Projektes HYPOS bewirkt. Die obere grüne Kurve symbolisiert die technologisch erreichbaren Kostenreduktionen. Die untere grüne Kurve nachhaltig zertifiziert symbolisiert Gutschriften, die möglicherweise durch eine Förderung der erzielbaren CO 2 -Reduktion, durch Gutschriften für die Speicherfähigkeit, durch Gutschriften für vermiedenen Netzausbau sowie durch Gutschriften für das innovative Lastmanagement durch HYPOS erreichbar sind. Die Kostenentwicklung des grauen Wasserstoffs wird im Wesentlichen durch Rahmenbedingungen bestimmt sein, die Ökologie und Markt setzen. Die obere graue Kurve HYPOS 6

7 charakterisiert eine Kostenentwicklung bei Verknappung der CO 2 -Zertifikate. Die untere graue Kurve charakterisiert niedrige Erdgaspreise durch die Fracking-Methode. Die von den grünen und grauen Kurven umschlossenen Felder werden sich nach 2020 überschneiden. An dieser Gewinnschwelle sind dann die Wirtschaftlichkeit des grünen Wasserstoffes und damit die breite Markteinführung gegeben. Bereits ab 2017 ist damit zu rechnen, dass der Einsatz grünen Wasserstoffs für Mobilität einen wesentlichen Beitrag zum Flottenverbrauch liefern muss lt. der Daimler AG 2. Damit sind in diesem Teilmarkt auch höhere Erlöse des grünen Wasserstoffs erzielbar, so dass die Markteinführung beginnt. Vorgesehen ist, den Projektansatz HYPOS ständig weiter zu qualifizieren. So soll unsere Roadmap bezüglich der international verfügbaren Forschungsergebnisse kontinuierlich ergänzt werden und darauf aufbauend gezielt weitere Partner einbinden. Kontinuierlich soll die Wirtschaftlichkeit von Projektideen bewertet werden, da stets ihre Kommerzialisierung verfolgt wird. Auch die durch die Politik gesetzten Rahmenbedingungen sind permanent auf Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit der Projekte zu prüfen. Gesichert werden muss auch die notwendige Akzeptanz. Bestandteil des HYPOS-Projekts wird ein überregionales Graduiertenkolleg sein. Es soll einerseits der Grundlagenforschung den Zugang zu dem technisch und wirtschaftlich orientierten Ansatz ermöglichen und andererseits der dringend notwendigen Qualifizierung und Bereitstellung von Fachkräften im Bereich der Wasserstoffwirtschaft dienen. An dem Projekt sind rund 90 Partner aus verschiedenen Branchen, aus Ost- und Westdeutschland, aus großen wie aus kleinen und mittleren Unternehmen, aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen beteiligt. Sie kommen vor allem aus der Energiewirtschaft, der Chemie, dem Anlagenbau, aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen (Abb. 3). Mit dem Initial-Konzept nimmt das HYPOS-Konsortium am Programm Zwanzig20 - Partnerschaft für Innovation des Bundesministeriums für Bildung und Forschung teil. Mit dem Antrag wird ausführlich beschrieben werden, wie, mit wem und unter welchen Bedingungen die eingangs beschriebene Vision verwirklicht werden soll. 2 Daimler AG, Pressemitteilung vom HYPOS 7

8 1 Halle (Saale) Abfallwirtschaft GmbH Halle-Lochau angaris GmbH C.A.R.E. Biogas GmbH Central European Chemical Network - CeCemNet Cluster Chemie/Kunststoffe Mitteldeutschland Cluster Informationstechnologie Mitteldeutschlands e.v. EVH GmbH Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH isw GmbH science2public - Gesellschaft für Wissenschaftskommunikation e.v. Solarvalley Mitteldeutschland Stadtwerke Halle Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 2 Leuna APRO Ingenieurbüro GmbH für Anlagenprojektierung Linde AG, Gas Division Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP 3 Bernburg Solvay Chemicals GmbH Werk Bernburg 4 Atzendorf ENA Elektrotechno-logien und Anlagenbau GmbH 5 Magdeburg FuelCon AG tti Magdeburg GmbH Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg 6 Barleben Intelli engineering GmbH 7 Stendal GLUPERTAN Inno-vation und immaterielle Leistungen 8 Dessau-Roßlau technocom GmbH 9 Bitterfeld-Wolfen Calyxo GmbH Miltitz Aromatics GmbH 10 Leipzig Board Prozess- und Anlagensicherheit bse Engineering Leipzig GmbH Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft mbh Leipziger Institut für Energie GmbH ONTRAS VNG Gastransport GmbH Siemens AG, Industy Sector TERRAWATT Planungsgesellschaft mbh TÜV SÜD Industrie Service GmbH Region Nordost VNG - Verbundnetz Gas AG VNG Gasspeicher GmbH Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Institut für Angewandte Informatik e..v. an der Universität Leipzig Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.v. Universität Leipzig 11 Zeitz Infra-Zeitz Servicegesellschaft mbh PARTNER WIRTSCHAFT & PARTNER WISSENSCHAFT Nicht auf der Karte: 29 Düsseldorf AIR LIQUIDE Deutschland GmbH 30 Hemmingstedt BeBa Energie GmbH & Co. KG 31 Jülich Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung 32 München BVT Holding GmbH & Co. KG 33 Saarbrücken Saint-Gobain PAM Deutschland GmbH 34 Wien NEW ENERGY Capital Invest GmbH ENERGY RESEARCH AUSTRIA Abbildung 3: Partner des HYPOS-Konsortiums (Stand: März 2013, eigene Darstellung). 12 Jena JENA-GEOS -Ingenieurbüro GmbH Friedrich-Schiller-Universität Jena 13 Erfurt Thüringer Energie- und GreenTech-Agentur 14 Nordhausen Maximator GmbH TÜV Thüringen e.v. 15 Wernigerode Hochschule Harz 16 Pöhl LEHMANN Maschinenbau GmbH 17 Chemnitz envia Mitteldeutsche Energie AG (enviam) 18 Freiberg DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH DBI-Gastechnologisches Institut ggmbh Freiberg Fraunhofer Technologiezentrum Halbleitermaterialien THM Technische Universität Bergakademie Freiberg 19 Waldheim Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.v. Meinsberg 20 Dresden BOREAS Energie GmbH sunfi re GmbH Cluster BioEconomy Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Fraunhofer Institut für Verkehrs- und Infrastrurktursysteme IVI Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbh Technische Universität Dresden 21 Senftenberg PC-Soft GmbH 22 Cottbus Brandenburgische Technische Universität Cottbus CEBra-Centrum für Energietechnologie e.v. 23 Bad Saarow EEE-Anlagenbau GmbH 24 Potsdam RKW Partner der Wirtschaft GmbH 25 Berlin CreativeQuantum GmbH Deloitte & Touche GmbH Wirtschaftsprüfungs-gesellschaft Deutsche Umwelthilfe e.v. / DUH Umweltschutz Service GmbH Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (FHI) Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität Recht, Ökonomie und Politik e.v. Reiner Lemoine Institut ggmbh Technische Universität Berlin 26 Rostock e.n.o. energy systems GmbH Leibniz-Institut für Katalyse e.v. an der Universität Rostock Universität Rostock 27 Stralsund Fachhochschule Stralsund 28 Greifswald Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.v. Greifswald HYPOS 8

9 HYPOS-Strategie Das überregionale und interdisziplinäre HYPOS-Konsortium verfolgt zur Verwirklichung seiner Vision einen fachübergreifenden Konzept- und Projektansatz: Die vorgesehenen Forschungs- und Entwicklungsleistungen werden auf die optimale Umwandlung und Speicherung von Strommengen aus erneuerbaren Quellen in den chemischen Energieträger Wasserstoff ausgerichtet. Gleichzeitig wird die wirtschaftlich und gesellschaftlich akzeptierte Integration dieser erneuerbaren Energieträger in die Versorgungsinfrastruktur vorangetrieben. Die Energiewende und die Bemühungen um die Elektromobilität haben in Deutschland zahlreiche anwendungsorientierte Forschungsprojekte zum Thema power to gas veranlasst. Allerdings war dabei der Anteil ostdeutscher Firmen und Forschungseinrichtungen bisher eher gering 3. Die vorzügliche Infrastruktur der Netze des ostdeutschen Chemiedreiecks und der große Wasserstoffbedarf der Chemieindustrie bieten jetzt gerade für Ostdeutschland die Chance, mit Demonstrationsanlagen und einer Systemintegration folgende Entwicklungsarbeiten zu konzentrieren: Aufgreifen der deutschlandweit erarbeiteten Lösungsansätze und Projektideen zu power to gas ; Demoanlagen zur Wasserelektrolyse und Gasspeicherung mit Integration in die Infrastruktur der Netze; Scale-up gestützt durch kostengünstige Infrastruktur mit dem Ziel der Wirtschaftlichkeit; Das Einbinden weiterer Projektideen z.b. zur Nutzung des Wasserstoffs in kommunalen Netzen, für Elektromobilität und durch Methanisierung wird ermöglicht, wenn Schwellen der Wirtschaftlichkeit überschritten sind; Übertragen der Entwicklungsergebnisse mit Unterstützung des Netzwerkes der Europäischen Chemieregionen deutschland- und europaweit. Zentrales Thema ist die umfassende Nutzung von Strom, insbesondere des temporären Stromüberschusses, aus Wind und Sonne zur wirtschaftlichen Erzeugung von Wasserstoff via Elektrolyse in großtechnischem Maßstab. Wasserstoff als chemischer Energieträger würde dann der Wirtschaft vielgestaltig als chemischer Grundstoff, als 3 siehe z.b. Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie NOW Jahresbericht HYPOS 9

10 Kraftstoff für mobile Anwendungen, zur Wärmeerzeugung aber auch zur Elektroenergieerzeugung zur Verfügung stehen. Vorhandene Infrastrukturen in der Region unterstützen effizient und kostensenkend die Speicherung des Produkts und dessen Transport in die unterschiedlichsten Nutzungsbereiche. Durch das Erschließen technologiebezogener Kostensenkungspotenziale nicht zuletzt durch die Realisierung von Technologiesprüngen und Skaleneffekten und in Verbindung mit übergangsweiser Nutzung bestehender Vergütungssysteme (z.b. Regelenergiesystem, CO 2 -Zertifikate) kann und soll es bis zum Ende der Programmlaufzeit gelingen, diese Form der Energietransformation und -speicherung wirtschaftlich tragfähig zu etablieren. Zudem sollen zentrale Lösungen sinnvoll mit dezentralen Lösungen verknüpft werden, um Stromnetze und Wasserstoffversorgung in der Fläche entlasten zu können. Die erforderlichen Forschungs- und Entwicklungsleistungen erfassen die technologische Seite der gesamten Wertschöpfungskette vom Stromerzeuger bis zum Gasnutzer (Abb. 4): Windstrom O 2 SPEICHERUNG Wasserstoffchemie Solarstrom ELEKTROLYSE ( 2 H 2 O 2 H 2 + O 2 ) Wasserstoff H 2 Wasserstoff- Kavernenspeicherung ELEKTROMOBILITÄT Strom aus Biomasse METHANISIERUNG* ( 4 H 2 + CO 2 CH H 2 O ) Dezentrale Speicher Brennstoffzelle Kommunale Energieversorgung *) sog. Sabatier-Prozess, best. aus zwei Teilreaktionen: (H 2 + CO 2 C0 + H 2 0) (3 H 2 + CO CH 4 + H 2 0) Methan (CH 4 ) CO 2 Erdgasspeicher Erdgas-Nutzungspfade Mobilität Stofflich Strom Wärme Abbildung 4: Wertschöpfungskette des grünen Wasserstoffs vom Stromerzeuger bis zum Gasnutzer, eigene Darstellung Zentrale Elektrolyse-Anlagen mit Anbindung an die Übertragungs- bzw. Verteilnetze und/oder Direktversorgung aus leistungsfähigen Wind- und Solarparks oder Biogasanlagen dienen der Verfahrensentwicklung zur Herstellung von grünem Wasserstoff im technischen Maßstab. HYPOS 10

11 Die Einspeisung der Wasserstoffmengen zum weiteren Transport an eine Vielzahl von Abnehmern und zu geeigneten Speichern erfolgt in die bereits vorhandene mitteldeutsche Wasserstoff-Pipeline. Die Speicherung wird durch das Anbinden von Wasserstoff-Kavernenspeicher-Projekten an die Wasserstoff-Pipeline erreicht. Systemlösungen zur Bereitstellung des Stromes, zur Steuerung der Elektrolysen, zur Integration der Gasnetze und zur Wasserstoffspeicherung werden erarbeitet. Dieser zentrale Ansatz von HYPOS wird gegebenenfalls unterstützt durch die Etablierung einer Methanisierung, die eine deutlich intensivere Nutzung der vorhandenen Erdgasinfrastruktur für Transport-, Verteilungs- und Speicher- und Mobilitätsanforderungen möglich macht. Durch eine Technologie- und Nutzenoptimierung über die gesamte Prozesskette wird die wirtschaftliche Herstellung von grünem Wasserstoff Realität. So gewonnene Erkenntnisse bei zentraler Gestaltung werden nutzbringend auch in dezentrale Betriebskonzepte übersetzt. Im Rahmen des HYPOS-Vorhabens sollen fortlaufend auch sozio-ökonomische Fragen beantwortet werden. Dazu gehören Fragen wie nach dem volkswirtschaftlichen Aufwand und dem Nutzen für Gesellschaft und Umwelt, nach der optimalen Konfiguration des Versorgungssystems sowie nach der gesellschaftlichen Akzeptanz der Technologiekette. Die HYPOS-Strategie ist realisierbar, weil der einzuschlagende Weg zum Ziel einer Wasserstoff-Wirtschaft nicht bei Null beginnt. Vielmehr kann auf die Kompetenzen des Projektkonsortiums vertreten durch zahlreiche international anerkannte Forschungseinrichtungen (siehe Kapitel HYPOS-Konsortium) zahlreiche Erkenntnisse und Ergebnisse aus vorangegangenen und parallelen Entwicklungsvorhaben wie z.b. Unternehmen-Region -Projekten, DFG-Exzellenzclustern oder BMBF-Spitzenclustern und BMBF-Pilotprojekten (siehe Abb. 8 und Abb. 12) direkt aufgesetzt werden. So können einerseits Irrwege von vornherein vermieden werden. Andererseits kann HYPOS die jeweils zu Teilbereichen der Wasserstoff-Wertschöpfungskette erzielten technologischen Fortschritte zu einem einheitlichen Ganzen zusammenführen. Das hat den Vorteil, dass sich der Aufwand für die Forschungsarbeiten durch Nutzung existierender Systeme we- HYPOS 11

12 sentlich verringert. Die HYPOS-Strategie gründet somit nicht nur auf einer Innovation der Technologien, sondern auch auf einer Innovation der Verknüpfungen. Grüner Wasserstoff wird bei Umsetzung der HYPOS-Strategie sein bisher allenfalls feststellbares Nischendasein überwinden. Die HYPOS-Entwicklungen werden selbsttragende Investitionen der Wasserstofferzeugung und der Wasserstoffnutzung im Umfeld der ostdeutschen Netz-Infrastruktur auslösen. Diese Wirtschaftlichkeit wird in der Folge selbst Infrastruktur-Investitionen für Pipeline und Speicher ermöglichen, so dass die Ergebnisse letztlich auch in anderen Regionen umsetzbar werden. HYPOS 12

13 Zusammenfassung Das Programm Zwanzig20 - Partnerschaft für Innovation bietet für die vorwiegend klein- und mittelständischen Unternehmen und die ausgewiesenen Forschungseinrichtungen des Ostens einzigartige Chancen. Sie können ihre Kräfte so bündeln, dass die entscheidende Zukunftsaufgabe der Energiewende gelöst wird. Denn dafür gibt es eine wirtschaftliche Lösung. HYPOS sorgt dafür, dass grüner Wasserstoff als Energieträger mit seiner Transportund Speicherfähigkeit aus erneuerbarem Strom im großtechnischen Maßstab hergestellt wird. Erneuerbarer Strom wird grundlastfähig. Für diesen bedeutenden Technologiesprung in der Wasserstoffwirtschaft ist Ostdeutschland bestens gerüstet. Seine Kompetenzen und die hervorragende Infrastruktur der Chemieindustrie werden so verknüpft, dass die vielfältigen Ergebnisse der Forschungsplattform Energie in einer Systemlösung ihre wirtschaftliche Umsetzung finden. Das Programm Zwanzig20 bietet die Möglichkeit, das Wissen anderer Regionen und insbesondere von Konzernen aufzunehmen und zu integrieren. Das HYPOS-Konsortium ist überzeugt, dass die vom Osten ausgehende Revolution der Wasserstoffwirtschaft letztlich zu einem selbsttragenden Aufbau eines Wasserstoff-Pipelinenetzes in Deutschland und Europa führen wird. Grüner Wasserstoff wird so zu einem erneuerbaren Rohstoff der Chemieindustrie, zum Energieträger der Elektromobilität und vieler anderer Anwendungen. Mit HYPOS wird nicht nur ein Durchbruch für das Gelingen der Energiewende erzielt, sondern es werden auch bedeutende gesellschaftliche und volkswirtschaftliche Wirkungen weit über die Grenzen Deutschlands hinaus ausgelöst. Der offene Ansatz des Programms Zwanzig20 wird weiterführende Ideen hervorbringen Sie bieten die Chance, über das europäische Programm HORIZON 2020 einen deutschen Beitrag zum Erreichen der europäischen energiepolitischen Ziele zu leisten. HYPOS 13

14 Ansprechpartner Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM Institutsleiter: Prof. Dr. Ralf B. Wehrspohn Walter-Hülse-Straße Halle Wirtschaftsinitiative für Mitteldeutschland GmbH Geschäftsführer Jörn-Heinrich Tobaben Schillerstraße 5 I Leipzig Cluster Chemie/Kunststoffe Mitteldeutschland Sprecher Dr. Christoph Mühlhaus c/o isw GmbH Seebener Straße 22 I Halle (Saale)