Raffinerien grüner
machen
Offshore-Windpark von Ørsted:
Auf der Nordsee entsteht grüner Strom aus Windenergie für die Wasserstoffproduktion am BP-Standort in Lingen.
TEXT Kristina Simons
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Grüner Wasserstoff gilt als Hoffnungsträger der Energiewende. Er kann die Industrie auf dem Weg zur Klimaneutralität unterstützen. Die Partner BP und Ørsted wollen ihn in einer Raffinerie im Emsland
produzieren und nutzen.
Wasserstoff bleibt Wasserstoff
Technisch betrachtet, gibt es keinen Unterschied in der chemischen Zusammensetzung von grauem und grünem Wasserstoff. Wasserstoff bleibt Wasserstoff. Grüner Wasserstoff kann also uneingeschränkt auch dort eingesetzt werden, wo bislang grauer zum Einsatz kommt. Der Unterschied liegt in der Herstellung und damit bei den CO2-Emissionen. „Bereits 2018 haben wir in einem weltweit erstmaligen Testlauf bewiesen, dass grüner Wasserstoff problemlos im Raffinerieprozess genutzt werden kann“, betont Schulte.
Mit der zunächst geplanten Elektrolysekapazität von 50 Megawatt ließen sich in der Raffinerie in Lingen 20 Prozent des grauen durch grünen Wasserstoff ersetzen. In einem zweiten Schritt könnte die Kapazität weiter erhöht werden. Durch eine treibhausgasneutrale H2-Produktion und dann klimafreundlichere Kraftstoffe, die in den Verkehr gebracht würden, könnten über den gesamten Projektzyklus von 20 Jahren rund 1,6 Millionen Tonnen CO2 vermieden werden, so Schulte. Perspektivisch sei sogar die Produktion synthetischer, klimaneutraler Kraftstoffe (E-Fuels) möglich. Dafür ist angedacht, die Elektrolysekapazität am Standort Lingen auf mehr als 500 Megawatt zu erhöhen.
Auch das Elektrolysesystem soll im Rahmen von „Lingen Green Hydrogen“ optimiert und möglichst vollständig in die Raffinerieprozesse integriert werden. So wollen die Projektpartner zum Beispiel die nachhaltige Nutzung der Hauptnebenprodukte der Elektrolyse, wie Sauerstoff und Überschusswärme, analysieren und in technische sowie kommerzielle Studien einfließen lassen. „BP will die Dekarbonisierung der Kraftstoffe vorantreiben und maßgeblich zum Aufbau einer regionalen Wasserstoffinfrastruktur rund um den Standort im Emsland beitragen“, betont Schulte.
Alternative zum Abregeln
Im zukünftigen erneuerbaren Energiesystem wird grüner Wasserstoff eine Schlüsselrolle spielen. Auch deshalb, weil Wind- und Solarenergieanlagen an besonders stürmischen oder sonnenreichen Tagen oft mehr Strom erzeugen, als im Moment verbraucht werden kann. Um das Stromnetz im Gleichgewicht zu halten, blieben deshalb zum Beispiel im Jahr 2019 allein in Deutschland mehr als 6.482 Gigawattstunden erneuerbarer Strom ungenutzt, davon gut 6.272 Gigawattstunden Wind- und 177 Gigawattstunden Solarenergie*. Bislang gibt es nicht ausreichend Speichermöglichkeiten für diese Überschüsse: Pumpspeicherkraftwerke oder Batterien können Energie nur über kurze Zeit beziehungsweise in geringen Mengen auf Vorrat halten, außerdem gibt es nicht genügend davon. Werden diese Überschüsse allerdings in grünen Wasserstoff und seine Folgeprodukte umgewandelt, können sie flexibel in verschiedenen Sektoren genutzt werden: Industrie, Mobilität und Wärme.
Die Herstellung von Wasserstoff und gerade der Bau großer Elektrolyseanlagen sind allerdings teuer. Von einem flächendeckenden H2-Einsatz sind wir deshalb noch sehr weit entfernt. In ihrer Nationalen Wasserstoffstrategie vom 10. Juni 2020 hat die Bundesregierung daher Investitionen von insgesamt neun Milliarden Euro für Forschung und Weiterentwicklung von grünem Wasserstoff sowie der Transport- und Verteilinfrastruktur angekündigt. Auch die EU fördert entsprechende Projekte. Unternehmen können sich zum Beispiel für das europäische Großprojekt „IPCEI Wasserstoff“ bewerben. IPCEI steht für „Important Projects of Common European Interest“, also für Projekte von gemeinsamem europäischen Interesse. Mit Gesamtinvestitionen in Milliardenhöhe werden Vorhaben entlang der gesamten Wertschöpfungskette gefördert: von der Erzeugung grünen Wasserstoffs über die Infrastruktur bis zur H2-Nutzung in Industrie und Mobilität. Auch BP und Ørsted haben einen entsprechenden Förderantrag für „Lingen Green Hydrogen“ gestellt.
Vielseitiges EngagEment
In einem anderen Projekt mit dem Namen „GET H2 Nukleus“ arbeitet BP zusammen mit Evonik, RWE Generation und den Fernleitungsnetzbetreibern Nowega und Open Grid Europe (OGE) daran, ein rund 130 Kilometer langes, reines Wasserstoffnetz von Lingen bis Gelsenkirchen aufzubauen, und zwar fast komplett aus den vorhandenen Erdgaspipelines. Perspektivisch soll das Wasserstoffnetz noch sehr viel stärker ausgebaut werden: bis ins östliche Niedersachsen, bis hoch nach Schleswig-Holstein und Richtung Westen bis zu den Niederlanden. Auch für Ørsted ist „Lingen Green Hydrogen“ bereits das zweite Wasserstoffprojekt in Deutschland, wenn auch das erste zusammen mit BP. Im „Reallabor Westküste 100“ wollen acht branchenübergreifende Partner ebenfalls grünen Wasserstoff aus Offshore-Windenergie produzieren und die dabei entstehende Abwärme nutzen.

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nter dem Namen „Lingen Green Hydrogen“ wollen das Energieunternehmen BP und der dänische Energieerzeuger Ørsted gemeinsam grünen Wasserstoff (H2) im industriellen Maßstab produzieren. Dafür ist in der BP-Raffinerie im niedersächsischen Lingen im ersten Schritt ein 50-Megawatt-Elektrolyseur mit dazugehöriger Infrastruktur geplant. Der Ökostrom, der hier in grünen Wasserstoff umgewandelt wird, kommt aus einem Offshore-Windpark von Ørsted in der deutschen Nordsee. Im Jahr 2024 soll der Elektrolyseur in Betrieb gehen und zunächst eine Tonne erneuerbaren Wasserstoff pro Stunde erzeugen.
Nach Informationen der Deutschen Energie-Agentur (dena) verursacht die Raffinerieindustrie etwa 20 Prozent der CO₂­-Emissionen des Industriesektors. Der Bedarf an Wasserstoff als Prozessgas, beispielsweise zur Entschwefelung von Kraftstoffen wie Benzin und Diesel, ist hier sehr hoch: Für die Verarbeitung von Rohöl benötigen Raffinerien rund 31 Prozent des in Deutschland produzierten H2. „Der in unserer Raffinerie genutzte Wasserstoff entsteht zum überwiegenden Teil durch interne Raffinerieprozesse“, erläutert BP-Sprecher Marc Schulte. Der darüber hinaus benötigte werde derzeit mithilfe der sogenannten Dampfreformierung aus Erdgas gewonnen. Weil er auf fossiler Basis erzeugt wird, spricht man hier von grauem Wasserstoff. Grüner Wasserstoff entsteht hingegen aus Ökostrom und damit CO₂-frei. Mithilfe des erneuerbaren Stroms wird in Power-to-Gas-Anlagen (Elektrolyseuren) Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Dafür wird ein chemischer Prozess, die Wasserelektrolyse, genutzt.

„Perspektivisch ist sogar die Produktion synthetischer, klimaneutraler Kraftstoffe
(E-Fuels) möglich.“
Marc Schulte, BP-Sprecher
BP-Standort Lingen bei Nacht:
Ab 2024 soll hier pro Stunde eine Tonne
grüner Wasserstoff produziert werden –
perspektivisch ist auch die Produktion von synthetischen klimaneutralen Kraftstoffen möglich.