Wasserstoff-Reallabore: Innovationen für nachhaltige Zukunft

Wasserstoff, der mit erneuerbaren Energien erzeugt wird, nimmt im zukünftigen Energiesystem eine Schlüsselposition ein. Insbesondere dort, wo Elektrifizierung keine praktikable Lösung darstellt. Der Energieträger spielt nicht nur eine entscheidende Rolle bei der Dekarbonisierung der energieintensiven Industrie, sondern kann auch als Speicherlösung für überschüssigen Strom aus Sonne und Wind dienen. Darüber hinaus ermöglicht er eine effiziente Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie.

Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) will die Bundesregierung den Einsatz klimafreundlicher Wasserstofftechnologien vorantreiben und Deutschlands führende Rolle in diesem neu entstehenden Markt sichern.

Wie lassen sich künftige Anlagen zur Wasserstofferzeugung in das Energiesystem integrieren? Und wie kann grüner Wasserstoff im industriellen Maßstab wirtschaftlich eingesetzt werden? Diese und viele andere Fragen sollen in den vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Reallaboren der Energiewende beantwortet werden.

Die dena unterstützt das BMWK bei diesem Pilotprojekt. Projektleiter des dena-Teams ist Konstantin Brosch . Der Senior Experte im dena-Arbeitsgebiet Wasserstoff und synthetische Energieträger gibt einen Einblick in die aktuelle Arbeit der Reallabore.

Forschung in Reallaboren: Der Weg zu einer grünen Wasserstoffwirtschaft

In sechs Reallaboren arbeiten Forschende interdisziplinär mit Unternehmen und Akteurinnen & Akteuren vor Ort zusammen. Ziel ist, innovative Technologien und neue Geschäftsmodelle praktisch unter realen Bedingungen und im industriellen Maßstab zu erproben und zur Geschäftsreife zu bringen.

Bei den Projekten steht die gesamte Wertschöpfungskette von Wasserstoff im Fokus. In mehreren Workshops definierten Teilnehmende aus Unternehmen und Forschungseinrichtungen zahlreiche Szenarien, die als Grundlage für die Arbeit in der Reallaboren dienen. Die konkreten Anwendungsfälle in den Projekten decken die Erzeugung von Wasserstoff mit erneuerbaren Energien, den Betrieb von Elektrolyseuren, den Transport mit Tanklastern, die Beimischung ins Gasnetz, den Betrieb eines Wasserstoffnetzes, die Wasserstoffspeicherung, sowie die unterschiedlichen Anwendungen in Industrie und Verkehr ab. Zudem werden potenzielle Geschäftsmodelle entwickelt, ihre wirtschaftlichen wie regulatorischen Hürden analysiert und nach Lösungen gesucht.

Die Reallabore umfassen einzelne Viertel oder Industrieareale, ganze Städte oder Bundesländer, sowie Regionen, die einen Strukturwandel unterworfen sind. Hier können die Reallabore durch die Umsetzung innovativer Technologien zur neuen Wertschöpfung vor Ort beitragen.  

Darüber hinaus können die Auswirkungen neuer Wasserstoffinfrastrukturen auf die gesellschaftliche Akzeptanz erforscht werden. Bürgerinnen und Bürger sollen vor Ort erfahren, was grüner Wasserstoff ist, wie seine Produktion und Speicherung funktioniert und welche vielfältigen Vorteile sich daraus ergeben: für die Versorgungssicherheit, den Erhalt von Industriearbeitsplätzen oder die Schaffung neuer Arbeitsplätze in der neu entstehenden Wasserstoffwirtschaft.

Die gewonnen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, Wasserstoff als verbindendes Element für die Sektorenkopplung oder als klimafreundliche Lösung für die Chemie- oder Stahlindustrie zu etablieren und letztendlich einen attraktiven Markt in Deutschland für den Energieträger zu fördern.

Wissenstransfer als Bindeglied zwischen Forschung und Praxis

Die Reallabore stehen vor der besonderen Herausforderung, das gewonnene Wissen für Akteurinnen & Akteure aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft nutzbar zu machen. Das mit den Reallaboren verbundene Forschungskonsortium Trans4ReaL hilft dabei, die Labor-Lernerfahrungen wissenschaftlich zu analysieren. Die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) unterstützt das Gesamtprojekt dabei, diese Ergebnisse für unterschiedliche Zielgruppen aufzubereiten und öffentlich zu kommunizieren. Die dena entwickelt auf Basis der Forschungsergebnisse von Trans4Real vielfältige Austauschmöglichkeiten und Kommunikationsangebote. Dabei werden die Erkenntnisse aus den Reallaboren der Öffentlichkeit vorgestellt und die Community vernetzt.

Premiere in 2023: 1. Transferkongress Wasserstoff

Der von der dena organisierte Transferkongress der Wasserstoff Reallabore ist die Flagship-Veranstaltung, flankiert von regelmäßigen Regionalkonferenzen und Workshops zu aktuellen Themen rund um Wasserstoff.

Hörempfehlung: Podcast "Wissen schafft Energie"

Im Podcast „Wissen schafft Energie“ diskutieren Expertinnen und Experten über die Themen wie Akzeptanz, Infrastruktur sowie nachhaltige Geschäftsmodelle.

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Premiere in Essen: 1. Regionalkonferenz Rhein-Ruhr

Zum Jahresabschluss 2023 fand in Essen die 1. Regionalkonferenz Rhein-Ruhr statt, bei der die Ruhrgebiet-Projekte (H2 Stahl & Trailblazer) im Zentrum standen. Wie hilft Wasserstoff dabei, die Industrieregion im Herzen Europas zu transformieren? Diese Frage wurde auf der Regionalkonferenz intensiv diskutiert vor allem mit Blick auf die notwendige Dekarbonisierung der Stahlindustrie und die Bedeutung des Ruhrgebiets als Knotenpunkt für eine europäische Leitungsinfrastruktur.

Ausblick 2024

Auch 2024 wird es wieder eine Regionalkonferenz und weitere Workshops geben. Und in neuen spannenden Podcast-Folgen von „Wissen schafft Energie“ sprechen Expertinnen und Experten zu den Herausforderungen rund um Investitionsentscheidungen und Abnahmeverträge.

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