Vattenfall hat im Rahmen des Hybrit-Projekts zur Herstellung von fossilfreiem Stahl mit grünem Wasserstoff in Schweden im vergangenen Jahr einen Wasserstoffspeicher gebaut. Dazu wurde eine 100 Kubikmeter fassende und mit Stahl ausgekleidete Kaverne in 30 Metern Tiefe neben dem Werk des schwedischen Stahlherstellers SSAB in Luleå eingegraben.
Speicher versorgt Stahlwerk mehrere Tage
Dieser Speicher wird permanent von einer Elektrolyseanlage befüllt. Diese liefert den grünen Wasserstoff zunächst direkt an das Stahlwerk von SSAB. Überschüsse fließen in den Speicher. Reicht die Elektrolyseproduktion nicht aus, weil etwa zu wenig Ökostrom im Netz vorhanden ist, bedient sich die Stahlproduktion aus dem Speicher. Rein rechnerisch reicht die Größe des Speichers aus, um das Stahlwerk drei bis vier Tage auch ohne Elektrolyse mit Wasserstoff zu versorgen.
Fünf Megawatt Elektrolyse an den Spotmarkt gebunden
Damit ist die Versorgung des Stahlwerks mit grünem Wasserstoff permanent abgesichert. Doch dies ist nur ein Vorteil des Speichers. Denn er kann auch die Kosten für den grünen Wasserstoff drastisch senken. Die Projektpartner Vattenfall, SSAB und der beteiligte Bergbaukonzern LKAB, der Anteilseigner an SSAB ist, haben dazu einen Teil von maximal fünf Megawatt der Wasserstoffproduktion am Spotmarkt angeboten. Das Ziel war es, den Wasserstoff aus Ökostrom mit variablem Strompreis zu möglichst niedrigen Kosten zu erzeugen. So konnte zu bestimmten Tageszeiten oder während längerer Zeiträume mit witterungsbedingt hohem Ökostromaufkommen der Wasserstoff preiswerter erzeugt werden als ohne Anbindung an den Spotmarkt.
Einsparungen in Echtzeit verfolgt
Durch den Wasserstoffspeicher war das kein Problem, da SSAB stetig und zuverlässig mit Wasserstoff versorgt werden konnte. „Obwohl Vattenfalls Optimierung des Handels und Betriebs anhand realer Strompreise in eine Zeit mit geringen Preisschwankungen fiel, waren die Ergebnisse sehr überzeugend“, resümiert Hybrit-Projektmanagerin Marie Anhedenden einmonatigen Test, die Anlage an den Spotmarkt anzukoppeln. „Bei diesem Praxistest konnten wir in Echtzeit verfolgen, wie viel Geld durch die Nutzung der Speicheranlage eingespart wurde“, sagt sie.
Wasserstoffpreise müssen sinken
Tatsächlich konnten die variablen Kosten für die Wasserstoffproduktion mit dem Speicher um 25 bis 40 Prozent gesenkt werden. Für die fossilfreie Stahlproduktion in Luleå ist dieses Ergebnis extrem wichtig. Denn LKAB und SSAB wollen die Herstellung von Eisenerzprodukten komplett auf fossilfreiem, mit grünem Wasserstoff produzierten Eisenschwamm umstellen. „Dafür benötigen wir mehr als eine Million Tonnen Wasserstoff und unser Verbrauch – wenn unser Betrieb im Jahr 2050 vollständig transformiert ist – wird sich auf mehr als 70 Terawattstunden fossilfreien Strom pro Jahr belaufen“, weiß Stefan Savonen, der bei LKAB für die Bereiche Energie und Klima verantwortlich ist. „Es muss sich daher bei den Kosten etwas tun.“
Ökostromverbrauch flexibilisieren
Die Kombination aus flexibler Wasserstoffelektrolyse und Speicher hat aber auch für das Stromsystem riesige Vorteile, zumal grüner Wasserstoff ohnehin im Zentrum der Transformation der Industrie hin zu mehr Nachhaltigkeit steht. „Die großtechnische Wasserstoffspeicherung macht es in einem Stromsystem mit schwankendem Angebot und variablen Preisen möglich, den Verbrauch flexibel zu gestalten und gleichzeitig die Industrie verlässlicher und kostengünstiger mit Wasserstoff zu versorgen“, erklärt Mikael Nordlander, Leiter des Bereichs Industriepartnerschaften bei Vattenfall. „In großem Stil eingesetzt, kann sich die Wasserstoffspeicherung dämpfend auf Strompreisschwankungen auswirken. Das wiederum würde Investitionen in eine neue Stromerzeugung aus allen fossilfreien Energiequellen begünstigen“, beschreibt er einen Zusatznutzen von grünem Wasserstoff für die Energiewende. (su)
