gat I wat 2023: Jimmie Langham über großskalige Wasserstoff Importstruktur
Auch dieses Jahr kamen in Köln Vertreter:innen aus der Energiebranche zusammen um über die aktuellen Debatten mit Blick auf den Wert einer sicheren Wasserversorgung, eine nachhaltige, resiliente und zugleich finanzierbare Zukunft der Energieversorgung für Industrie und Haushalte sowie die sich neu entwickelnden Wertschöpfungsketten rund um Wasserstoff zu sprechen. Von cruh21 war unser Geschäftsführer Jimmie Langham vor Ort, der außerdem unter dem Schirm von "WASSERSTOFFHOCHLAUF – ERFORDERLICHE MENGEN SICHER BEREITSTELLEN" einen spannenden Vortrag über den Ansatz einer großskaligen Wasserstoff Importstruktur gehalten hat.
Die große Frage: Bedarf und (See-)Handel von Wasserstoff und seinen Derivaten
Wie eine Studie von McKinsey zeigt, wird sich der weltweite Bedarf an Wasserstoff bis 2040 fast vervierfachen. In Europa wird knapp eine Verfünfachung des Bedarfs erwartet. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sollen bis 2050 über 700 Schiffe für den Transport von Wasserstoff und seinen Derivaten notwendig sein. Jimmie Langham ging explizit auf diese Anforderungen ein und gab einen kurzen Exkurs zu CO2-basierten Derivaten. Diese haben eine hohe Energiedichte und sind am kompatibelsten mit der bestehenden Infrastruktur und Anwendungsszenarien. Allerdrings benötigen sie klimaneutrale CO2-Quellen, in der Regel biogenen Ursprungs, die in größerem Umfang nur begrenzt verfügbar sind. Ein Lösungsansatz sind CAC (Carbon Air Capture) sowie CCS (Carbon Capture and Storage) in Kombination mit einem Kreislaufsystem. Aber CAC ist aufwendig und energieintensiv, CCS benötigt eine weitere, parallele Logistikkette.
Zukunft des Wasserstoffs: Klimaneutralität und das LNG-Beschleunigungsgesetz
Mit Blick auf den deutschen Wasserstoffbedarf wird deutlich, dass ein erheblicher Anteil von 50 bis 70 Prozent durch Importe gedeckt werden muss. Dieser Umstand unterstreicht die Notwendigkeit, die vorhandenen Infrastrukturen zu optimieren und neue Wege für den Import von Wasserstoff zu erschließen. Eine bedeutende Rolle in diesem Kontext spielen die Transportmittel, wobei ein Großteil dieser Importe voraussichtlich auf dem Seeweg erfolgen wird. Dieser Aspekt eröffnet die Möglichkeit, den Importprozess nachhaltiger zu gestalten und die damit verbundenen Umweltauswirkungen zu minimieren.
Im Jahr 2022 gab es weltweit insgesamt 188 LNG-Terminals. Im Kontext der Energiewende und des Ziels, ein klimaneutrales Energiesystem zu etablieren, wird es unumgänglich sein, diese bestehenden Terminals umzurüsten und zusätzliche Anlagen zu errichten. Die Umrüstung der vorhandenen Infrastruktur bietet dabei einige Vorteile gegenüber dem vollständigen Neubau, da sie in der Regel kosteneffizienter und zeitlich schneller realisierbar ist. Dieser Prozess wird eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung einer nachhaltigen Wasserstoffversorgung für Deutschland und den Übergang zu einer klimafreundlichen Energieversorgung spielen.
Das am 24. Mai 2022 verabschiedete LNG-Beschleunigungsgesetz zielt darauf ab, den Bau und die Nutzung stationärer LNG-Terminals und zugehöriger Transportinfrastruktur in Deutschland zu beschleunigen. Genehmigungen für solche Terminals erfordern zwei Hauptnachweise: Erstens, die Umrüstungsfähigkeit auf Ammoniak-Import bis spätestens 1. Januar 2044, um die Vorbereitung für grünen Wasserstoff zu gewährleisten, und zweitens, dass die Umrüstungskosten nicht mehr als 15 Prozent der ursprünglichen LNG-Terminalbaukosten betragen dürfen. Das Gesetz schreibt außerdem vor, dass bis spätestens 1. Januar 2035 eine Änderungsgenehmigung für die Umrüstung beantragt werden muss. Bis zu diesem Zeitpunkt besteht die Möglichkeit, auch andere Wasserstoffderivate als Ammoniak zu berücksichtigen, was Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an neue Technologien im Wasserstoffsektor gewährleistet. Das LNG-Beschleunigungsgesetz unterstützt somit die schnelle Transformation der LNG-Infrastruktur in eine nachhaltige Wasserstoffversorgung. Es geht darum, die LNG-Terminals "H2-ready" zu machen. Jimmie Langham ging weiter darauf ein, was für diese Umrüstung benötigt wird.
Technologische, logistische, ökonomische und regulatorische Herausforderungen
Im Hinblick auf die Regulatorik bei der Einführung neuer Terminaltypen für Wasserstoffimporte müssen mehrere Schlüsselaspekte berücksichtigt werden. Dazu gehören die Anpassung der Schiffsverkehrsregelungen auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene, die Regulierung des innerdeutschen Weitertransports sowie das Planungs- und Genehmigungsrecht für Terminals, insbesondere für vielseitig nutzbare "Multi-Use" Terminals. Die sorgfältige Anpassung dieser Vorschriften ist entscheidend, um einen reibungslosen Übergang zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft zu ermöglichen und die Integration dieses wichtigen Energieträgers in bestehende Infrastrukturen zu erleichtern.
Hinsichtlich Technologie und Logistik bei Wasserstoffderivaten sind die spezifischen Eigenschaften entscheidend. Dies betrifft das Design der Speichertanks, die thermische Isolation und die Auswahl der Strukturmaterialien zur Vermeidung von Schäden. Ebenso wichtig ist die Pumpentechnik, um die Handhabung und Sicherheit zu gewährleisten. In Bezug auf die Logistik spielen die Eigenschaften der Derivate eine zentrale Rolle, angefangen beim Schiffstransport und der Anlandung bis hin zur Lagerung, Prozessierung und Weiterverladung. Die Nutzung von Wärme und Kälte aus den Prozessen rundet die ganzheitliche Betrachtung ab und maximiert den Nutzen der Wasserstoffderivate.
Im Bereich der Ökonomie stehen verschiedene Überlegungen im Vordergrund. Hierzu zählen der Zeitplan für die Umrüstung der bestehenden Infrastruktur sowie die wirtschaftliche Sinnhaftigkeit eines Multi-Purpose-Betriebs. Es ist wichtig zu prüfen, welche Elemente bereits im Vorfeld implementiert werden können, um Kosten und Aufwand zu minimieren. Die Material- und Umbaukosten, die Verfügbarkeit benötigter Komponenten sowie die Folgekosten in der gesamten Logistikkette sind wesentliche wirtschaftliche Faktoren. Zudem muss die organisatorische und zeitliche Umsetzung des Übergangs von einem alten Transportmedium zu einem neuen Wasserstoff-Vektor sorgfältig geplant und koordiniert werden. Diese ökonomischen Überlegungen sind von entscheidender Bedeutung für eine effiziente und kostengünstige Umstellung auf nachhaltige Wasserstofflösungen. Die Frage, die sich stellt, ist: Wie erfolgt organisatorisch und zeitlich der Übergang vom alten Transport-Medium zum neuen Wasserstoff-Vektor?
TransHyDE und LNG2Hydrogen: Forschungsprojekte als Antwort
Forschungsprojekte liefern die Antworten auf die Frage nach den Umständen der notwendigen Umrüstung. Auch zwei Projekte, an denen cruh21 beteiligt ist, gehören dazu. TransHyDE forscht nach Transport- und Speichertechnologien für kurze, mittlere und lange Strecken dringend benötigt. Genau hier setzt TransHyDE an: Das Leitprojekt wird die Transport-Technologien umfassend weiterentwickeln – und zwar technologieoffen entlang der vier Wertschöpfungsketten von gasförmigem Wasserstoff (H2), Flüssigwasserstoff (LH2), grünem Ammoniak (NH3) und LOHC („Liquid Organic Hydrogen Carriers“). Ein weiteres Projekt, über das Jimmie Langham gesprochen hat, ist das dazugehörige Projekt LNG2Hydrogen. Ziel des Projektes ist die Erarbeitung einer Datenbasis und Empfehlung als Entscheidungsbasis für die zukunftsfähige Nutzung von LNG-Terminal-Standorten als logistische Knotenpunkte für Wasserstoff und dessen Derivate (H2-Transportvektoren).
Damit gab Jimmie Langham einen Einblick in die Notwendigkeit und unserer Arbeit zu großskaliger Wasserstoff Importstruktur. Wir bedanken uns für die Möglichkeit und den spannenden Austausch!
Quelle: Global Hydrogen Flows: Hydrogen trade as a key enabler for efficient decarbonization Hydrogen Council, McKinsey & Company
