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HyGATE–Informationen zur Wasserstoffkooperation von Deutschland und Australien : , Thema: FAQ

Deutschland und Australien bauen ihre Kooperation im Bereich Grüner Wasserstoff weiter aus. Ziel der gemeinsamen Förderinitiative HyGATE ist der Aufbau einer kompletten Lieferkette für Grünen Wasserstoff. Hier die wichtigsten Informationen.

Förderprogramm HyGATE

Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger spricht über die Forschungszusammenarbeit von Deutschland und Australien bei grünem Wasserstoff.

: Video : 04:10

Am 27.01.2023 haben Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger und Australiens Energieminister Chris Bowen in Berlin die vier ersten Projekte verkündet, die im Rahmen der gemeinsamen Förderinitiative „German-Australian Hydrogen Innovation and Technology Incubator“ (HyGATE) ausgewählt wurden. Deutschland hat für die Förderung dieser bilateralen Projekte bis zu 39,6 Euro, Australien bis zu 50 Millionen Australische Dollar (32 Millionen Euro) vorgesehen. Hier haben wir Antworten auf die wichtigsten Fragen zusammengestellt:

Worum geht es in den ausgewählten HyGATE-Projekten, wer ist beteiligt und wie hoch ist die Förderung?

Im Rahmen des Förderaufrufs wurden 19 Skizzen eingereicht, daraus wurden 4 zur Antragstellung ausgewählt, jetzt bewilligt werden sollen:

  1. Scalable Electrolyzers with Innovative materials for Hydrogen Export to Germany (ScaleH2)
    Ziel von ScaleH2 ist der Aufbau einer Wasserstoff-Export-Wertschöpfungskette aus der Region Illawarra im australischen Bundesstaat New South Wales (NSW) nach Deutschland. Dazu wird eine Strategie für die Erzeugung von erneuerbarem Wasserstoff unter Verwendung skalierbarer Elektrolyseurtechnologien mit innovativen Materialien entwickelt und umgesetzt. Gemeinsam mit den Partnern auf australischer und deutscher Seite (ATCO, UNSW, UTS, Fraunhofer IST, Fraunhofer IEG, TU Braunschweig, Eisenhuth GmbH & Co. KG, Open Hybrid LabFactory e.V., Salzgitter AG und Uniper SE) werden sowohl die Elektrolyse-Technologie weiterentwickelt und Optionen der Wasser-stoff-Wertschöpfungskette bewertet als auch Untersuchungen geologischer Untergrundspeicher durchgeführt, um einen Transport von erneuerbaren Wasserstoff von Australien nach Deutschland vorzubereiten. Dabei soll die Anlieferung über deutsche Häfen (ENERGY HUB Port of Wilhelmshaven) bis zu industriellen Abnehmern in entstehenden „Hydrogen Valleys“ (u.a. zur Dekarbonisie-rung der Stahlwerke der Salzgitter AG als Partner des Wasserstoff Campus Salzgitter) erfolgen. In der Projektlaufzeit wird komplementär zu ScaleH2 die Realisierung einer 10 MW Elektrolyseanlage in einem australischen Förderprojekt durch ATCO angestrebt. Durch die Verknüpfung der beiden Projekte können die Ergebnisse von ScaleH2 direkt validiert und umgesetzt werden.

    Beteiligte aus Deutschland: Eisenhuth GmbH&Co. KG, Uniper Hydrogen GmbH (assoz.), Hydrogen Campus Salzgitter (assoz.), Open Hybrid LabFactory e.V. (assoz.), ENERGY HUB Port of Wilhelmshaven (assoz.), FhG - Institut für Schicht und Oberflächentechnik IST und Institut für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG)), TU Braunschweig
    Beteiligte aus Australien: ATCO, Univ. of New South Wales (UNSW), Univ. of Technology, Sydney (UTS)
     
  2. High-Efficiency ‘Capillary-fed’ Electrolyser Pilot Project (CFE Pilot)
    Das Pilotprojekt für hocheffiziente "kapillargespeiste" Elektrolyseure zielt auf die Weiterentwicklung der Herstellungsverfahren und die Hochskalierung der Produktion des innovativen Elektrolyseurkonzepts von Hysata ab. Hysata Pty Ltd (Australien) entwickelt einen neuen Typ des alkalischen Wasserelektrolyseurs, der als kapillargespeister Elektrolyseur bezeichnet wird. Dieser soll weltweit kostengünstig „grünen“ Wasserstoff bereitstellen. Der alkalische Elektrolyseur verbraucht nur 41 kWh auf Zellebene, um 1 kg Wasserstoff zu erzeugen – eine Verbesserung um rund 20% gegenüber den besten kommerziellen alkalischen Wasserelektrolyseuren, die >50 kWh Strom pro erzeugtem kg Wasserstoff benötigen. Diese hocheffiziente Technologie kann daher den Her-stellungspreis von Wasserstoff signifikant reduzieren, da dieser von den Stromkosten dominiert wird. Durch die Zusammenarbeit mit deutschen Forschungseinrichtungen und Zulieferer-Firmen können deutsche Stakeholder bei dieser potenziell bahnbrechenden Technologie involviert werden.

    Beteiligte aus Deutschland: Alantum Europe GmbH, Messkonzept GmbH, VAF GmbH, Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-14) und Troposphäre (IEK-8), Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
    Beteiligte aus Australien: Hysata Pty Ltd, Bluescope Steel (assoziiert)

  3. Edify Green Hydrogen Project (EGH2)
    Edify Energy Pty Ltd. und Siemens Energy GmbH & Co. KG beabsichtigen gemeinsam, das Edify Green Hydrogen-Projekt (EGH2) in Australien zu entwickeln und in den kommerziellen Betrieb zu bringen. EGH2 plant hierfür eine 17,6-MW-Demonstrationsanlage für die Produktion von Grünem Wasserstoff, die über eine integrierte 21 MWp Solar-PV-Stromerzeugung verfügt. Die Anlage befin-det sich im Lansdown Eco-Industrial Precinct (LEIP), ca. 40 km südlich von Townsville (Queens-land). Das EGH2-Projekt ist dabei die erste Stufe einer geplanten 1GW-Wasserstoffproduktionsanlage, welche eine ausreichende lokale Wasserstoffinfrastruktur sowie die Möglichkeit eines Wasserstoffexports (z.B. über den Hafen von Townsville) voraussetzt.

    Beteiligt aus Deutschland: Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, RWTH Aachen University - Aachener Verfahrenstechnik (AVT), - Chemische Verfahrenstechnik (CVT), Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. (FfE)
    Beteiligt aus Australien: Edify Energy, James Cook University (JCU), University of Melbourne (UoM)

  4. 24x7 Solar Powered Methanol Production (SolarMethanol)
    Das Projekt strebt an, einen Anlagenverbund zur Herstellung von ca. 7500 Tonnen/Jahr Methanol in Südaustralien aufzubauen. Basis ist die neuartige Concentrated Solar Power-Technologie von Vast Solar (Australien), die eine Versorgung mit Strom und Wärme rund um die Uhr ermöglicht. So kann die lastflexible 10 MW Anlage des deutschen Herstellers BSE Methanol GmbH durchgängig betrieben werden. Das Projektmanagement inklusive Ingenieur-Leistungen wird von der Fichtner GmbH übernommen, die die Anlage auf Basis der Berechnungen des DLR – Instituts für Solarforschung realisiert. Momentan fehlt ein finanzstarker Betreiber und Investor für die Anlage auf deutscher Seite (bisher CropEnergies AG). Das Konsortium rechnet damit, ab etwa 2030 Grünes Methanol zu einem gegenüber Grauen Methanol wettbewerbsfähigen Preis liefern zu können. Das Projekt liefert die Basis für eine Hochskalierung der Methanol-Produktion auf ca. 150.000 Tonnen/Jahr, um zukünftig Grünes Methanol von Australien nach Deutschland zu exportieren.

    Beteiligt aus Deutschland: Fichtner GmbH & Co. KG, bse Methanol GmbH, DLR – Institut für Solarforschung, Anmerkung: derzeit stehen noch Verhandlungen mit einem Industrie- und Investmentpartner aus
    Beteiligt aus Australien: Vast Solar Pty Ltd, CSIRO - Australian Solar Thermal Research Institute (ASTRI)

Von welchem Wasserstoff-Bedarf geht das BMBF bis 2030/ 2045 aus?

Je weiter der Blick in die Zukunft, desto ungenauer sind die Prognosen. Deswegen konzentriert sich das BMBF zunächst auf die Wasserstoffbedarfe für 2030. Hier geht die bisherige Nationale Wasserstoffstrategie von einem Wasserstoff-Bedarf von zwischen 90 und 110 TWh aus. Die deutsch-australische Machbarkeitsstudie HySupply geht von einem Wasserstoffbedarf von 110 TWh (davon Import: rund 55 TWh) im Jahr 2030 aus (Wasserstoff und Derivate). Der Nationale Wasserstoffrat kommt auf 112 oder mehr TWh. Bedarfsschätzungen der Wirtschaft liegen jedoch teilweise deutlich höher. Das BMBF geht daher von einem Bedarf von mindestens 110 TWh in 2030 aus.

Welche Mengen Grünen Wasserstoff kann Deutschland bis 2030 selbst produzieren?

Bis 2030 will Deutschland mindestens zehn Gigawatt Elektrolysekapazität aufbauen. Damit ließen sich zwischen 20 und 30 Prozent des deutschen Wasserstoffbedarfs in 2030 decken. Den übrigen Wasserstoff müsste Deutschland aus dem Ausland importierten.

Von welchem Importbedarf geht das BMBF bis 2030/ 2045 aus?

Bisherige Studien gehen davon aus, dass der zukünftige Wasserstoff-Importbedarf ungefähr dem heutigen Energie-Importbedarf fossiler Energien entspricht. Weil Wasserstoff in den ersten Jahren stark limitiert sein wird, muss sich die Bundesrepublik um gesicherte Importe strategischer Partner bemühen.

Bis 2030 will Deutschland mindestens zehn Gigawatt Elektrolysekapazität aufbauen. Damit ließen sich zwischen 20 und 30 Prozent des deutschen Wasserstoffbedarfs in 2030 decken. Den übrigen Wasserstoff müsste Deutschland aus dem Ausland importierten.

Was kostet die Produktion von Grünem Wasserstoff in Australien?

Die BMBF-geförderte deutsch-australische Machbarkeitsstudie HySupply kommt zu dem Ergebnis, dass die vorläufigen Kosten für die Herstellung von erneuerbarem Wasserstoff in Australien je nach Standort derzeit zwischen 2-6 € pro kg betragen. Die Kosten könnten potenziell auf 1,3 €/kg gesenkt werden, wenn sowohl die Investitionskosten für Elektrolyseure sinken, Strom günstiger und das Investitionsrisiko minimiert wird.

Australien liegt am anderen Ende der Welt. Lohnt sich bei dieser Entfernung der Wasserstoffimport aus Australien überhaupt?

Die Distanz zu Australien spielt eine untergeordnete Rolle und die Kosten für den Schiffstransport sind moderat, da der Anteil an den Gesamtkosten je nach Transportoption (Ammoniak, Methanol, Flüssigwasserstoff, LOHC) zwischen 5-11% liegt. Zu diesem Ergebnis kommt die BMBF-geförderte deutsch-australische Machbarkeitsstudie HySupply. Australien war 2021 das zweitwichtigste Land für unseren Import von (Stein)Kohle  – mit 5,2 Mio. Tonnen sogar noch vor den USA (5,0 Mio. Tonnen) und hinter Russland (18,3 Mio. Tonnen).

Wie soll der Wasserstoff aus Australien nach Deutschland kommen?

Wahrscheinlich wird australischer Wasserstoff in Form von Ammoniak transportiert. Dazu muss dieser auf minus 33 Grad gekühlt und dadurch verflüssigt werden. Diese Flüssigkeit lässt sich in Stahltanks einfach und sicher transportieren. Aus Ammoniak lässt sich dann in Deutschland wieder Wasserstoff gewinnen.

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