24. Oktober 2023 | Der Energiedienstleister EWE speichert erstmals unterirdisch Wasserstoff ein. Im Rahmen des Forschungsvorhabens HyCAVmobil wird die Testkaverne, ein „hausgroßer” Salzstock in Rüdersdorf bei Berlin, nun mit 6 t Wasserstoff befüllt. Dann beginnt die einjährige Forschungsarbeit für die Übertragbarkeit auf große Kavernenspeicher.
Die Speicherkaverne liegt in eine Tiefe von bis zu 1000 m (Quelle: EWE)
Die Kaverne befindet sich bis zu 1.000 m unter der Erde mit etwa 500 m³ Volumen – also hausgroß. Im März 2023 wurde die Solung des Hohlraums abgeschlossen – jetzt wird sie mit 6 t Wasserstoff befüllt. Zum Vergleich: Mit 6 t Wasserstoff können 1.000 Wasserstoff-PKW vollgetankt werden. Die Befüllung erfolgt an acht Tagen mittels einer 1000 m tiefen Zuleitung kontinuierlich durch einen rollierenden Anlieferungsprozess mit insgesamt sechs Tankfahrzeugen. Gleichzeitig wird die im Hohlraum enthaltende Sole durch den Wasserstoff verdrängt und an die Erdoberfläche gebracht, wo die 500 m³ wässrige Lösung dann über eine Leitung zur Soleversenkstation im brandenburgischen Heckelberg transportiert werden sollen.
Nach Auffüllung der Kaverne beginnen der umfangreiche Testbetrieb und die Forschungen im Rahmen des Vorhabens „HyCAVmobil“. Das Projekt befasst sich mit der Untersuchung von Salzkavernen als potenziellen Speicherort für Wasserstoff. Bei den Tests werde vor allem das Wechselspiel zwischen der Ein- und Ausspeicherung von Wasserstoff betrachtet. Ziel sei es, neben dem Betrieb der Anlage auch die Qualität des Wasserstoffes nach dem Ausspeichern zu testen und entsprechend für den Einsatz aufzubereiten.
Hayo Seeba, Ansprechpartner des Projekts HyCAV, erläutert: „Dazu gehört auch der Nachweis, wie viel Feuchtigkeit der Wasserstoff untertage aufnimmt und wie die Trocknungsanlage eingestellt werden muss. Denn eine Reinheit von nahezu 100 % ist wichtig für zukünftige Anwendungen, vor allem im Mobilitätsbereich“. Zudem will EWE die technischen Verfahren optimieren, mit denen die Einbindung von Wasserstoff in das deutsche Energiesystem gelingen kann.
Wasserstofftests vor Ort und im Labor
Blick auf den Kavernenplatz: Von der H2-Kaverne ist nur die Obertagetechnik sichtbar (Quelle: Jörg Schattling)
Die Tests dauern etwa ein Jahr. In dieser Zeit sollen drei unterschiedliche Ein- und Ausspeicherszenarien mit verschiedenen Druckänderungen getestet werden. Im Rahmen der Testung erhält EWE auch erstmals unterirdische Livedaten von Temperaturen und Drücken. Möglich sei dies durch ein Glasfaserkabel und Drucksensoren, die bei der Kavernenerrichtung miteingebaut wurden. Durch diese digitale Anbindung sind EWE zufolge kontinuierliche Messungen in der Kaverne möglich. Für den Testbetrieb hat die Bilfinger SE im Mai 2023 eine Wasserstoff-Trocknungsanlage geliefert.
„In unseren Tests wollen wir Szenarien nachbilden, die zukünftig möglich sind. Mal speichert ein Speicherkunde wenig und mal mehr Wasserstoff ein, mal wird weniger und mal mehr Wasserstoff für Anwendungen benötigt. Wir spielen dabei alle Betriebsmöglichkeiten durch, die später durch einen Speicherkunden auftreten könnten“, sagt Hayo Seeba.
Parallel zu den Vor-Ort-Tests in Rüdersdorf startet das Institut für Vernetzte Energiesysteme des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) mit der Untersuchung der Qualität des Wasserstoffs im Labor. Die Gasproben würden sowohl vor Befüllung der Kaverne, als auch während des Betriebs entnommen und hinsichtlich der Gasreinheit analysiert. Eine Untersuchung der Sole soll Rückschlüsse über den möglichen mikrobiellen Einfluss auf die Wasserstoffqualität geben. Die Ergebnisse bewerten, ob der gespeicherte Wasserstoff direkt für den Einsatz in Brennstoffzellenfahrzeugen geeignet ist. Oder, ob für diese und weitere Anwendungen eine Reinigung nach der Ausspeicherung erforderlich ist.
Großprojekt Clean Hydrogen Coastline
Das Investitionsvolumen für HyCAVmobil beläuft sich auf rund 10 Mio. €, 4 Mio. € sind EWE-eigene Mittel. Die restliche Summe erhalten EWE und das DLR im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie als Förderung vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI).
Die Erkenntnisse aus Rüdersdorf will der Energiedienstleister im nächsten Schritt in einem großtechnischen Speicherprojekt im niedersächsischen Huntorf einbringen. Es ist Teil des verbindenden Großprojektes „Clean Hydrogen Coastline“. Dieses bringe Erzeugung, Speicherung, Transport und Nutzung von grünem Wasserstoff in Industrie und im Schwerlastverkehr zusammen und setze damit die politischen Forderungen um. Mit dem Großprojekt hatte sich EWE im Februar 2021 im Rahmen des europäischen IPCEI-Programmes (Important Project of Common European Interest) für eine Förderung beworben und im Mai 2021 die zweite Stufe des Verfahrens erreicht. Abhängig ist die Realisierung des Projektes von der Fördergenehmigung durch die Europäische Kommission, die derzeit geprüft wird.
Grundsätzlich ist das Ziel von EWE, die Speicherung von Wasserstoff zu etablieren. Allein EWE verfügt mit 37 Salzkavernen über 15 % aller deutschen Kavernenspeicher, die perspektivisch zur Speicherung von Wasserstoff geeignet wären. Damit wäre grüner, aus erneuerbaren Energien erzeugter Wasserstoff in großen Mengen speicherfähig sowie bedarfsgerecht nutzbar. Wasserstoff würde laut EWE zur unverzichtbaren Komponente, um gesteckte Klimaziele zu erreichen und die zukünftige Energieversorgung zu diversifizieren und zu sichern.
(Quelle: EWE/2023)
