Fraunhofer Hydrogen LabsHerausforderung Offshore-Produktion im Fokus
Im Hydrogen Lab Bremerhaven (HLB) liegt der Schwerpunkt auf dem Zusammenspiel von Windenergieanlagen mit der elektrolytischen Wasserstofferzeugung. Die zunehmende Dezentralisierung der Stromerzeugung durch die Einbindung von erneuerbaren Energiequellen stellt hohe Anforderungen an die Stromnetze, die bisher auf den Parallelbetrieb von zentralisierten Großerzeugern ausgelegt sind. Insbesondere im Kontext von Offshore-Windparks, deren Entwicklung, Bewertung und Betrieb zur Kernkompetenz des Fraunhofer IWES zählt, besteht erheblicher Optimierungsbedarf zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit. Eine direkte Onshore- und Offshore-Produktion von Grünem Wasserstoff birgt ein hohes Potenzial, die Versorgungssicherheit in dezentralen Stromnetzen zu erhöhen, indem Versorgungsund Bedarfsspitzen durch Erzeugung und Rückverstromung von H2 geglättet werden.
Wenn das HLB, das aus Mitteln des Landes Bremen und der EU gefördert wird, im Jahr 2023 fertiggestellt wird, soll genau dieser Ansatz dort auf zehn Testflächen für Elektrolyseure mit einer Gesamtleistung von bis zu 10 MW erprobt werden, die perspektivisch u.a. von einer vor Ort installierten 8 MW Windenergieanlage mit Elektrizität versorgt werden. Die elektrischen Eigenschaften von Elektrolyseuren im Zusammenspiel mit der fluktuierenden Stromeinspeisung aus Windenergie können an PEM- und alkalischen Elektrolyseuren untersucht werden, um Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie Elektrolyseure und deren Leistungselektronik aufgebaut sein müssen, um netzstabilisierend zu wirken und so das Stromnetz der Zukunft verlässlich und flexibel zu gestalten.
Die Elektrolyseure sind an das virtuelle 44 MVA-Mittelspannungsnetz des Dynamic Nacelle Testing Laboratory (DyNaLab), der führenden Einrichtung für Netzintegrationstests von Windenergieanlagen, angeschlossen, um einen Realbetrieb zu simulieren. Die Flächen für den Testbetrieb von Elektrolyseuren werden für interessierte Industrieunternehmen bereitstehen, wobei unterschiedlichste Fragestellungen bearbeitet werden können.
Im Mittelpunkt des HLB steht außerdem die Integration von Erzeugung, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff zum Aufbau einer lokalen Wasserstoffwirtschaft. So werden nicht nur H2-Gastanks und Brennstoffzellen vorgehalten, sondern von lokalen Projektpartnern auch die Verwendung von H2 in der Lebensmittelindustrie sowie die Herstellung von Synthetic natural gas (SNG) und Methanisierungsprozesse untersucht.
