HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY

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Nora Schuler
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1 HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY HYPOS Entwicklungen, Projekte & Aussichten 3. HYPOS Forum, Leipzig, den 02. November 2017 Wirtschaftlicher Grüner Wasserstoff als Grundstoff und Energieträger der Zukunft

2 HYPOS Die Entwicklung Die HYPOS-Projekte Das HYPOS-Netzwerk Die HYPOS-Strategie Grüne Wasserstoffwirtschaft Notwendigkeiten einer Grünen Wasserstoffwirtschaft Entwicklung EE Grundlage & Antrieb Aussichten

3 HYPOS Die Entwicklung Innovationsprogramm Zwanzig20 des BMBF 10 Initiativen mit einem Förderbudget von je 45 Mio. Ziele Kompetenzregionen mit kompetitiven USP s in den Neuen Ländern tragfähige überregionale und international sichtbare Innovationsstrukturen HYPOS-Initiative Wirtschaftlichkeit Grüner Wasserstoffanwendungen und Aufbau einer Grünen Wasserstoffwirtschaft Zielmärkte Chemie und Raffinerie Urbane Energieversorgung Mobilität Strategiephase Umsetzungsphase Strategieentwicklung Roadmap-Studien Identifizierung erster Umsetzungsvorhaben Durchführung 1. und 2. Projektcall Start erster Umsetzungsvorhaben HYPOS Forum 2016 Durchführung 3. Projektcall 1 abgeschlossene Vorstudie 6 laufende Vorhaben 121 Mitglieder HYPOS Forum 2017 Mittel verplant 2 abgeschlossene Vorstudien 11 laufende Vorhaben 116 Mitglieder HYPOS Forum abgeschlossene Projekte Ca. 25 laufende Vorhaben > 110 Mitglieder

4 HYPOS Der Ansatz

5 HYPOS Die Projekte Strategieprojekte Strategiekonzept, Roadmapstudien, H2-Index, ImplaN, Chancendialog Chemische Umwandlungsprozesse Transport und Speicherung Verwertung und Vertrieb PEM-Elektrolyse: Mega-Lyseur Entwicklung 2 MW Stack ElyKon Lebensdauererhöhung Alkalische Elektrolyse LocalHy Druckelektrolyse ELKE Kontinuierliches Herstellungsverf. Reversible Elektrolyse rsoc reversible Hochtemperaturelektrolyse REVAL reversible AEM Andere Systeme COLYSSY CO-Elektrolyse H 2 -Flex Flexibilisierung Chlor-Alkali-Elektrolyse Peripherie RW-Trockner Wasserstofftrocknung Netze H 2 -PIMS Umwidmung Erdgasnetze H 2 -MEM Membranverfahren Trennung H 2 /CH 4 -Gemische H 2 -Netz Entwicklung und Demonstration H2-Verteilnetz Kunststoffbasis HyProS Wasserstoffsensorik zur Anwendung in Erdgasnetzen Großspeicher H 2 -UGS Bewertungsmethoden Kavernenspeicher H 2 -Forschungskaverne Umsetzung H 2 - Salzkaverne Weitere Speicher MMH 2 P mobiles Speichersystem H 2 -HD 1000 bar Trailer Energieversorgung H 2 -Home BZ-BHKW auf PEM Basis LocalHy H 2 -Verbrennungsmotor Mobilität LocalHy Tankstellenkonzept ImplaN Optimierter Ausbauplan Tankstellen Ostdeutschland Stoffliche Verwertung (Chemie & Raffinerie) FRAGRANCES dezentrale Produktion CO und H 2 COOMet Einstufenverfahren Methanolherst. Hythanol Doppelmembranreaktor Methanolherst. ekerosyn regenerative Kerosinherstellung Themenfeldübergreifende Sicherheitsbetrachtungen INES Themenfeldübergreifende Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen H2-Index

6 HYPOS Die Projekte Strategieprojekte Strategiekonzept, Roadmapstudien, H2-Index, ImplaN, Chancendialog Chemische Umwandlungsprozesse Transport und Speicherung Verwertung und Vertrieb PEM-Elektrolyse: Mega-Lyseur Entwicklung 2 MW Stack ElyKon Lebensdauererhöhung Alkalische Elektrolyse LocalHy Druckelektrolyse ELKE Kontinuierliches Herstellungsverf. Reversible Elektrolyse rsoc reversible Hochtemperaturelektrolyse REVAL reversible AEM Andere Systeme COLYSSY CO-Elektrolyse H 2 -Flex Flexibilisierung Chlor-Alkali-Elektrolyse Peripherie RW-Trockner Wasserstofftrocknung Netze H 2 -PIMS Umwidmung Erdgasnetze H 2 -MEM Membranverfahren Trennung H 2 /CH 4 -Gemische H 2 -Netz Entwicklung und Demonstration H2-Verteilnetz Kunststoffbasis HyProS Wasserstoffsensorik zur Anwendung in Erdgasnetzen Großspeicher H 2 -UGS Bewertungsmethoden Kavernenspeicher H 2 -Forschungskaverne Umsetzung H 2 - Salzkaverne Weitere Speicher MMH 2 P mobiles Speichersystem H 2 -HD 1000 bar Trailer Energieversorgung H 2 -Home BZ-BHKW auf PEM Basis LocalHy H 2 -Verbrennungsmotor Mobilität LocalHy Tankstellenkonzept ImplaN Optimierter Ausbauplan Tankstellen Ostdeutschland Stoffliche Verwertung (Chemie & Raffinerie) FRAGRANCES dezentrale Produktion CO und H 2 COOMet Einstufenverfahren Methanolherst. Hythanol Doppelmembranreaktor Methanolherst. ekerosyn regenerative Kerosinherstellung Themenfeldübergreifende Sicherheitsbetrachtungen INES Themenfeldübergreifende Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen H2-Index

7 HYPOS Die laufenden Vorhaben LocalHy H2-MEM FRAGRANCESa rsoca H2-PIMS RWTrockner H2-Home H2-Netz ImplaN COOMet HyProS ELKE H2-Index-II heute 1. Call 2. Call

HYPOS Die Leuchtturmprojekte Mega-Lyseur Entwicklung 2-MW PEM-Stacks (modular) Grundlage für multi-mw Anlagen im höheren 2- stelligen

der Wasserstoff-Gestehungskosten H2-Forschungskaverne Umsetzung einer Salzkaverne zur H2- Speicherung Bad Lauchstädt als Forschungskaverne

550 m 3 Arbeitsgasvolumen 42 Mio. Nm 3 Wasserstoff In Forschungskaverne ca. 24% des Kavernenvolumens (Arbeitsgas 7 Mio.

8 HYPOS Die Leuchtturmprojekte Mega-Lyseur Entwicklung 2-MW PEM-Stacks (modular) Grundlage für multi-mw Anlagen im höheren 2- stelligen MW-Bereich Fokus Senkung der Strombezugskosten (operative Kosten) durch Steigerung der Effizienz Ermitteltes Kostensenkungspotenzial -23 % der Wasserstoff-Gestehungskosten H2-Forschungskaverne Umsetzung einer Salzkaverne zur H2- Speicherung Bad Lauchstädt als Forschungskaverne Kombiniert mit Grüner Wasserstofferzeugung aus Elektrolyse Eventueller Anschluss ans Wasserstoffoder Erdgasnetz Kavernenvolumen m 3 Arbeitsgasvolumen 42 Mio. Nm 3 Wasserstoff In Forschungskaverne ca. 24% des Kavernenvolumens (Arbeitsgas 7 Mio. Nm 3 ) Umsetzung in 3 Phasen Befüllung als Forschungskaverne vsl. 2023/2024 Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking, Study on development of water electrolysis in the EU, 2014

HYPOS Die Leuchtturmprojekte Erneuerbare Elektrolyse Technischen Ziele

Membrandicke (100 µm) Entwicklung spezifischer Leistungselektronik (MOSFET,

Verbesserung der Degradation zur Erhöhung der Lebensdauer Grundlagen für

9 HYPOS Die Leuchtturmprojekte Erneuerbare Elektrolyse Technischen Ziele Vergrößerung der aktiven Membranfläche (> 1500 cm2) Verringerung der Membrandicke (100 µm) Entwicklung spezifischer Leistungselektronik (MOSFET, Thyristor, aktive Netzfilter) Effizienzsteigerung 4 % Netzdienstleistungen Verbesserung der Degradation zur Erhöhung der Lebensdauer Grundlagen für PEM-Großelektrolyse und für den Realbetrieb in Kombination mit einem Großspeicher Potenziale 42 Mio. Nm 3 Wasserstoff Arbeitsgas entspricht Speichkapazität 126 GWh bei LHV Bei Ausspeisekapazität Nm 3 /h können Dunkelflauten von 23 Tagen überbrückt werden Pro Tag können damit ca. 5 % des Bruttostrombedarfs (2017) von Sachsen mit einer Kaverne gedeckt werden 2,5-fache Kapazitätserhöhung mit einer weiteren Kaverne am Standort möglich

Erhöhung der Sichtbarkeit als Wasserstoffregion Unterstützung bei

Politische Vernetzung HYPOS FORUM Fachbeiträge in verschiedenen Zeitschriften

Social Media) Teilnahme an Messen & Unterstützung Social Media Messeauftritte

10 HYPOS Das Netzwerk Bestehende Leistungen u.a. Erhöhung der Sichtbarkeit als Wasserstoffregion Unterstützung bei Projektinitiierung und Partnersuche Monitoring relevanter Forschungsprogramme Politische Vernetzung HYPOS FORUM Fachbeiträge in verschiedenen Zeitschriften Newsletter & Pressemeldungen HYPOS-Webauftritt (inkl. Social Media) Teilnahme an Messen & Unterstützung Social Media Messeauftritte Neue Leistungen & Veranstaltungen Bildung von Arbeitsgruppen HYPOS-Dialoge Relaunch der Webseite u.a. mit HYPOS-Blog (News, Studien, Calls, Termine, ) H 2 -Projektverzeichnis, Firmenverzeichnis, Expertenverzeichnis mit Such- und Filterfunktionen

11 HYPOS Die Roadmap

12 Grüne Wasserstoffwirtschaft - Notwendigkeiten CO 2 äq Emissionen in Deutschland in kt (2015) Endenergieverbrauch nach Sektoren TWh (2015) Daten UBA, 2017 Abfall Landwirtschaft Industrie Energie % 95% Energiekonzept, TWh Industrie Mobilität Private Haushalte GHD Daten BMWi, 2017 Davon ca. 54 % Wärmebereitstellung (Raumwärme, Prozesswärme & Warmwasser) EE-Anteil TWh 50 % davon im Stromsektor Energiebedarf 2050 in Ostdeutschland in TWh GHD 326 TWh Private Haushalte Industrie Mobilität Energiereferenzprognose BMWi, 2014 Aktueller Anteil EE am Primärenergieverbrauch: ~12,5 % Energiebedingte Emissionen ca. 762 Mio. Tonnen CO 2 -äquivalente Emissionen = sind 85 % der Gesamtemissionen (Energiewirtschaft 37 %, Verkehr 18 %, Verarbeitendes Gewerbe 14 %) Einsparpotenzial in der Chemischen Industrie und Raffinerie in der HYPOS- Region ca t/a CO 2 Klimaschutzziele nur mit wirksamen Effizienzmaßnahmen und Sektorenkopplung möglich

Laufwasser Nuklear Grüne Wasserstoffwirtschaft Ausbau EE: Grundlage & Antrieb 6,57 2,89 0,44 Zuschläge Ausschreibung Spotmarktpreise Steinkohle

zum Teil keine Förderung mehr in Anspruch Kostendegression Wind & PV schneller als erwartet EE Konkurrenzfähig und in naher Zukunft

13 Laufwasser Nuklear Grüne Wasserstoffwirtschaft Ausbau EE: Grundlage & Antrieb 6,57 2,89 0,44 Zuschläge Ausschreibung Spotmarktpreise Steinkohle Braunkohle Erdgas Wind Onshore Wind Offshore Wind PV VGB Studie, 2015 (Fokus Europa) Fraunhofer ISE, 2013 (Fokus Deutschland) Wind Offshore nimmt zum Teil keine Förderung mehr in Anspruch Kostendegression Wind & PV schneller als erwartet EE Konkurrenzfähig und in naher Zukunft kostengünstigste Methode zur Stromproduktion Zukünftig Absenkung EE-Umlage (2018-0,09 Cent/kWh) Bedarf an Flexibilitätsoptionen und Technologien zur Sektorenkopplung

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

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