Ein Konsortium aus verschiedenen Unternehmen und Forschungsinstituten will eine riesige Elektrolyseanlage für die Herstellung von Wasserstoff entwickeln und errichten. Der Elektrolyseur soll immerhin eine Leistung von einem Gigawatt aufnehmen können und damit das schwankende Angebot aus den in den Niederlanden installierten Photovoltaik- und Windkraftanlagen ausgleichen. Seine Aufgabe ist es, im Übertragungsnetz des Landes als regelbare Last zu fungieren. Immerhin sind die vergleichsweise kleinen Niederlande derzeit der drittgrößte Photovoltaikmarkt Europas und in wenigen Jahren werden mehrere Gigawatt an Photovotlaik- und Windkraftanlagen am niederländischen Netz sein.
Großelektrolyse muss dynamisch reagieren
Gleichzeitig soll er die zukünftige Energieversorgung des Landes mit dem produzierten Wasserstoff unterstützen. Dieser kann bei fehlendem Angebot von Solar- und Windenergie zur Stromerzeugung genutzt werden und damit das Stromnetz stabilisieren. Gleichzeitig ist es ein Weg, beispielsweise die Schiff- und Luftfahrt sowie den Schienenverkehr auf Wasserstoffantriebe umzustellen und damit einen enormen Beitrag zur Energiewende im Verkehrssektor leisten. Die beteiligten Chemieunternehmen und Düngemittelhersteller sehen hier aber auch eine Möglichkeit, an preiswerteren und grünen Wasserstoff für die Produktion von Pflanzenschutzmitteln und Ammoniak heranzukommen.
Doch die Herausforderungen sind groß. Denn bisher hat noch niemand einen Elektrolyseur im Gigawattmaßstab gebaut. Bisher liegen die größten Anlagen im Megawattbereich. Das Konsortium wird jetzt ausloten, wie ein solcher Riesenelektrolyseur aussehen kann, in dem immerhin 100 oder gar 1.000 der bisherigen Anlagen vereint werden müssen. Zunächst sollen die ersten Probleme analysiert und gelöst werden. Im Mittelpunkt steht da vor allem die Frage, wie dynamisch eine solch riesige Anlage auf die Schwankungen des Stromangebots aus den Solar- und Windkraftanlagen reagieren kann. Zudem ist das Zusammenschalten von 100 oder gar 1.000 der bisherigen Elektrolysestacks noch eine Herausforderung.
Kosten müssen sinken
Ein weiterer Aspekt ist die Erzeugung von Wärme und Sauerstoff, die als wertvolle Nebenprodukte der Elektroylse von Wasser entstehen und genutzt werden können. Dabei steht die Frage im Raum, wie diese Nebenprodukte abgeführt und vor allem zur Weiternutzung bereitgestellt werden können.
Letztlich ist das Ziel ein wirtschaftlicher Betrieb der Riesenanlage. Es geht um einen optimalen Entwurf zu minimalen Kosten, wie es die Projektbeteiligten schreiben. „Beim heutigen Stand der Technologie und den heutigen Marktpreisen würde die Investition für eine Gigawatt-Elektrolyseanlage etwa eine Milliarde Euro betragen“, rechnet das Konsortium vor. Deshalb strebe man mit dem Entwurf an, den Betrag um den Faktor Drei bis Vier zu verringern. Insgesamt soll die Anlage dann für Kosten von 350 Millionen Euro zu haben sein. Das wäre dann eine wettbewerbsfähige Alternative zur konventionellen, fossilen Wasserstofftechnologie. Hier spielen natürlich auch die Lerneffekte der Fertigungsindustrie eine starke Rolle. Denn bis dahin werden die Kosten für die Komponenten der Elektrolyse weiter sinken. Schließlich soll die Anlage erst zwischen 2025 und 2030 gebaut werden.
