Siemens Gamesa und Siemens Energy haben bekannt gegeben, dass sie ihre Kräfte bei laufenden Windenergie-zu-Wasserstoff-Entwicklungen bündeln, um eine der größten Herausforderungen unseres Jahrzehnts gemeinsam anzugehen - die Dekarbonisierung der Wirtschaft. Um die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen, werden weltweit große Mengen grünen Wasserstoffs benötigt. Die Windenergie wird einen großen Teil der dafür benötigten Energie liefern. Vor diesem Hintergrund arbeiten beide Unternehmen mit ihren Entwicklungen an einer Lösung, die einen Elektrolyseur vollständig in eine Offshore-Windturbine integriert, um dort direkt grünen Wasserstoff zu erzeugen. Dieser innovative Ansatz ermöglicht einen netzunabhängigen Betrieb und verringert die Herstellungskosten für Wasserstoff. Gleichzeitig lassen sich mehr und bessere Windstandorte für die Wasserstoffproduktion nutzen.
Über einen Zeitraum von fünf Jahren plant Siemens Gamesa 80 Millionen Euro und Siemens Energy 40 Millionen Euro in die Entwicklungen zu investieren. Es ist vorgesehen, bis 2025/2026 eine Offshore-Demonstrationsanlage zu errichten. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat angekündigt, dass die Entwicklung im Rahmen des Ideenwettbewerbs „Wasserstoff-Republik Deutschland" umgesetzt werden kann.
Direkte Umwandlung von Windenergie in Wasserstoff
„Unsere Windturbinen spielen eine große Rolle bei der Dekarbonisierung des globalen Energiesystems. Die direkte Umwandlung von Windenergie in Wasserstoff ermöglicht uns dies auch für Industrien tun zu können, die sich nur schwer dekarbonisieren lassen“, sagte Andreas Nauen, CEO von Siemens Gamesa.
Christian Bruch, CEO von Siemens Energy, erklärte: „Gemeinsam mit Siemens Gamesa sind wir in einer einzigartigen Position, um diese bahnbrechende Lösung in Angriff zu nehmen. Wir sind das Unternehmen, das seine hochflexible Elektrolyseur-Technologie nutzen kann, um die Zukunft der nachhaltigen Offshore-Energieerzeugung zu gestalten und neu zu definieren. Mit diesen Entwicklungen erschließen wir Regionen mit reichlich Offshore-Windenergie für die Wasserstoffwirtschaft. Dies ist ein Paradebeispiel dafür, wie wir Windenergie speichern und transportieren können, um so den CO2-Fußabdruck der Wirtschaft zu reduzieren.“
Umsetzung des Vorhabens
Siemens Gamesa wird die leistungsstarke Offshore-Turbine SG14-222 DD, so anpassen, dass ein Elektrolysesystem nahtlos in den Betrieb der Turbine integriert werden kann. Das umfassende Wissen und die jahrzehntelange Erfahrung von Siemens Gamesa mit Offshore-Windkraftanlagen sollen ermöglichen elektrische Verluste auf ein Minimum zu reduzieren. Ein modularer Ansatz gewährleistet einen zuverlässigen und effizienten Betriebsaufbau für eine skalierbare Offshore-Wind-zu-Wasserstoff-Lösung. Siemens Energy wird dafür eine neue Elektrolyse-Plattform entwickeln. Diese soll nicht nur den Anforderungen der rauen maritimen Offshore-Umgebung gerecht werden und perfekt mit der Windturbine synchronisiert sein, sondern gleichzeitig auch einen neuen Wettbewerbs-Benchmark für grünen Wasserstoff setzen.
Vollständig integrierte Offshore-Wind-Wasserstoff-Lösung
Die am Ende vollständig integrierte Offshore-Wind-Wasserstoff-Lösung wird grünen Wasserstoff mit Hilfe eines Elektrolyseur-Arrays produzieren, das sich am Fuß des Turms der Offshore-Windturbine befindet. Die Entwicklung dient als Test für eine kosteneffiziente Wasserstoffproduktion im industriellen Maßstab. Sie soll die Machbarkeit einer zuverlässigen, effektiven Einbindung von Windturbinen in Systeme zur Erzeugung grünen Wasserstoffs belegen.
Die Entwicklungen sind Teil der H2Mare-Initiative. Die modular aufgebaute Initiative unter der Konsortialführung von Siemens Energy besteht aus mehreren Teilprojekten, an denen mehr als 30 Partner aus Industrie, Instituten und Wissenschaft beteiligt sind. Siemens Energy und Siemens Gamesa werden zur H2Mare-Initiative mit eigenen Entwicklungen in separaten Modulbausteinen beitragen.
Wasserstoff und seine Rolle bei der Energiewende
Derzeit werden jährlich 80 Millionen Tonnen Wasserstoff produziert. Mehrere Schätzungen gehen davon aus, dass die Produktion bis 2030 um etwa 20 Millionen Tonnen ansteigt. Nur ein Prozent dieses Wasserstoffs wird derzeit aus grünen Energiequellen erzeugt. Der Großteil wird aus Erdgas und Kohle gewonnen, wodurch 830 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr ausgestoßen werden. Zum Vergleich: Das ist mehr, als Deutschland oder die weltweite Schifffahrtsindustrie pro Jahr emittieren. Um diesen umweltschädlichen Verbrauch zu ersetzen, wären 820 GW Leistung an Windkraft erforderlich, 26 Prozent mehr als die derzeit weltweit insgesamt installierte Windkraftleistung. Viele Studien deuten darauf hin, dass die Wasserstoffproduktion bis zum Jahr 2050 auf etwa 500 Millionen Tonnen ansteigen wird, mit einer deutlichen Verlagerung hin zu grünem Wasserstoff. Das erwartete Wachstum wird bis 2050 zwischen 1.000 GW und 4.000 GW an erneuerbarer Leistung erfordern, um die Nachfrage zu decken.
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