Pilotanlage für »Grünen« Wasserstoff in Leuna

Dr. Markus Wolperdinger, Leiter des Fraunhofer IGB, Dr. Sylvia Schattauer, stv. Leiterin des Fraunhofer IMWS und Prof. Armin Willingmann, Minister für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung des Landes Sachsen-Anhalt, beim Spatenstich. Foto: Fraunhofer IMWS
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Spatenstich in Leuna: »Grüner« Wasserstoff als Impulsgeber für eine nachhaltige Chemieindustrie

Leuna. Wasserstoff ist das Schlüsselelement zur Etablierung einer nachhaltigen Chemieindustrie. Mit der Elektrolysetest- und -versuchsplattform ELP in Leuna, für die heute der feierliche erste Spatenstich erfolgte, übernimmt Sachsen-Anhalt eine Pionierrolle beim Erreichen dieses Ziels. Die Pilotanlage wird Grünen Wasserstoff zur emissionsarmen Herstellung von Grundchemikalien und Kraftstoffen produzieren, das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna und das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) bündeln dazu ihre Kräfte.

Schon heute ist Wasserstoff einer der wichtigsten Rohstoffe für die mehr als 600 Unternehmen, die das mitteldeutsche Chemiedreieck bilden. Bisher wird er aus fossilen Rohstoffen gewonnen, mit entsprechend hohen CO2-Emissionen. Der Ansatz der neuen Pilotanlage setzt auf nachhaltige Quellen: Strom aus Photovoltaik- oder Windkraftanlagen wird genutzt, um mittels Elektrolyse Wasserstoff aus Wasser zu erzeugen. Dieser Grüne Wasserstoff ist klimaneutral und steht über den Stoffverbund des Chemieparks den hier angesiedelten Unternehmen zur Verfügung.

»Sachsen-Anhalt bietet dafür ideale Standortbedingungen«, sagt Professor Armin Willingmann, Minister für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung des Landes, zum Spatenstich für die Pilotanlage. »Hier wird viel Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt, zugleich haben wir mit den Unternehmen der Chemieindustrie eine große Nachfrage nach Wasserstoff, obendrein ein bestehendes Pipeline-Netz und Speichermöglichkeiten. Wir haben frühzeitig auf diese Technologie gesetzt und sind nun in einer exzellenten Ausgangsposition, um ihre Potenziale für die Wirtschaft in der Region nachzuweisen.«

Die Fraunhofer Elektrolysetest- und -versuchsplattform ELP verfügt über Labore, Büros und ein Technikum und wird genutzt, um den Betrieb verschiedener Elektrolyseanlagen im Industriemaßstab zu erproben und zu bewerten. Im Außenbereich stehen modular nutzbare Testflächen für Power-to-X- und Power-to-Liquid-Projekte bis 5 MW Anschlussleistung zur Verfügung. Das Zusammenspiel mit der fluktuierenden Stromzufuhr aus erneuerbaren Energien unter realen Betriebsbedingungen steht dabei ebenso im Fokus wie die Verbesserung der eingesetzten Werkstoffe, die optimale Einspeisung in die bestehenden Gaspipelines und die Entwicklung passender Geschäftsmodelle.

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Dr.-Ing. Sylvia Schattauer, die als stellvertretende Institutsleiterin die Wasserstoff- und Kohlenstoffaktivitäten am Fraunhofer IMWS verantwortet, betont die Möglichkeiten, die sich durch die Pilotanlage auch für kleine und mittelständische Unternehmen ergeben können: »Fraunhofer unterstützt mit vielfältigen Aktivitäten den Aufbau einer deutschen Wasserstoff-Wirtschaft. Wenn wir die Chancen in diesem Zukunftsmarkt beherzt ergreifen, können wir Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft stärken und eine Modellregion für eine nachhaltige Industriegesellschaft aufbauen. Das ist ein wichtiger Beitrag zum Gelingen des Strukturwandels und gleichzeitig zum Klimaschutz.«

Die Elektrolysetest- und -versuchsplattform ELP wird genutzt, um Daten direkt aus der Anwendung zu erhalten und damit den Betrieb optimieren zu können. In assoziierten Projekten werden Verfahren zur Herstellung von Synthesegas über Co-Elektrolyse von Wasser und Kohlenstoffdioxid weiterentwickelt. Neben Grünem Wasserstoff können in Leuna so auch Basischemikalien und nachhaltige synthetische Kraftstoffe entstehen.

Die nötigen Kompetenzen in der chemischen Verfahrenstechnik bringt das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in die Zusammenarbeit ein. »Wenn wir neben anderen regenerativen Rohstoffen auch auf Grünen Wasserstoff als Rohstoff setzen und die Syntheseprozesse weiter verbessern, wird dies einen erheblichen Beitrag zu einer nachhaltigen Chemieindustrie leisten. Mit der jetzt entstehenden Plattform wollen wir die technisch-ökonomische Relevanz solcher Anlagen nachweisen und im großtechnischen Maßstab den Weg dafür bereiten, dass Grüner Wasserstoff markttauglich wird«, sagt Dr. Markus Wolperdinger, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, zu dem das Fraunhofer CBP gehört. Die ersten Projekte sollen 2021 starten.

Autor: Michael Kraft, Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, Halle (Saale).


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