23. September 2019
Werden Solarkraftwerke an Standorten mit intensiver Sonneneinstrahlung zukünftig nicht nur Strom und Wärme, sondern auch Brennstoffe wie Wasserstoff oder Flugbenzin zu wettbewerbsfähigen Preisen erzeugen? Welche Voraussetzungen müssen dafür erfüllt sein? Und wie gelangen die Brennstoffe von den Produktionsorten zu den Verbrauchern? Um diese Fragen drehte sich der Workshop am 23. September, zu dem der Arbeitskreis Solarthermische Kraftwerke im Netzwerk Kraftwerkstechnik NRW eingeladen hatte. Rund 60 Teilnehmerinnen und Teilnehmer nahmen an der Veranstaltung im Konferenzraum des enhihab-Gebäudes auf dem Gelände des DLR-Köln teil.
Den Auftakt machte Mark Schmitz, beim Unternehmen TSK Flagsol Engineering GmbH verantwortlich für Forschung und Entwicklung. Sein Thema: Grundlaststrom aus PV-CSP Hybridkraftwerken. Die Aufnahme von überschüssigem PV-Strom in den Wärmespeicher eines solarthermischen Kraftwerks ermöglicht die Bereitstellung von regelbarem Solarstrom zu niedrigeren Kosten als bei rein solarthermischen Anlagen. Solche Hybridkraftwerke schaffen die Voraussetzung dafür, dass Industrieunternehmen rund um die Uhr zu niedrigen Preisen Solarstrom beziehen können. Sie öffnen damit auch der grünen Wasserstoffelektrolyse neue Perspektiven, die den Wasserstoff mit Einsatz von erneuerbar erzeugtem Strom aus Wasser abspaltet. TSK Flagsol wird am Bau des neuen marokkanischen Hybridkraftwerks Noor-Midelt beteiligt sein.
Im Anschluss präsentierte die Sozialwissenschaftlerin Dr. Uta Burghard aus dem Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung die Ergebnisse einer empirischen Studie im Forschungsprojekt MUSTEC. Die Forscher interessierten sich dafür, wie unterschiedliche Interessengruppen die Möglichkeit des Stromtransports von Spanien nach Nordeuropa, zum Beispiel nach Deutschland und in die Niederlande bewerten.
Das von Dr. Peter Viehbahn aus dem Wuppertal-Institut vorgestelltes Projekt MENAFuel befasst sich mit der zukünftigen Rolle der Länder in Nordafrika und den Mittleren Ost bei der Versorgung Deutschlands mit synthetischen Kraftstoffen. Er hob hervor, dass die Untersuchung von Anfang an auch den Eigenbedarf der MENA-Länder berücksichtigt und nur die Überschussproduktion für den Export nach Europa in Betracht zieht. Erste Ergbnisse werden in einem Jahr erwartet.
Professor Robert Pitz-Paal, Direktor am Institut für Solarforschung und Vorstandsmitglied im Verband DCSP, ging der Frage nach, welche Rolle die mit weniger als 1 Euro-Cent günstige Hochtemperatur-Solarwärme bei der Brennstofferzeugung spielen kann. Neben der Einkopplung der Wärme in die Hochtemperaturelektrolyse hat mittelfristig auch die thermochemische Erzugung von Brennstoffen eine vielversprechende Perspektive. Er verwies auf die spanische Forschungsanlage und das gleichnamige Projekt Sun2Liquid, an dem auch das DLR beteiligt ist. Erstmalig wurde dort im Juni diesen Jahres künstliches Kerosin nur aus Wasser, CO2 und Sonnenenergie erzeugt.
Welche Möglichkeiten ein Kohlenstoffkreislauf birgt, zeigte der Referent Severin Voit aus dem Forschungszentrum Jülich. Die von ihm vorgestellte Hochtemperatur-Ko-Elektrolyse wandelt die Ausgangsstoffe Wasser und CO2 in Wasserstoff und Kohlenmonoxyd um und kann zukünftig eine Kohlenstoffquelle für die Industrie sein. Dr. Henrik von Storch, bei DHL in der Abteilung Shared Value tätig, berichtet darüber wie sich der weltweit agierende Logistikkonzern auf eine CO2-freie Energieversorgung umstellt. Einerseits setzt der Konzern auf erneuerbaren Strom als Energiequelle. Jedoch lassen sich nur circa 20 Prozent des Energiebedarfs über Elektrifizierung ersetzen. Die verbleibenden 80 Prozent können zum Beispiel durch erneuerbaren Wasserstoff und synthetische Brennstoffe gedeckt werden. Es wurde deutlich, dass keine Energiequelle alleine den Bedarf decken kann, sondern dass es mehrere Wege geben muss.
Dort wo besonders gute Standortbedingungen für Wind- und Solaranlagen bestehen, ist die Bevölkerungsdichte meist gering. Umgekehrt gibt es in dicht besiedelten Gebieten einen hohen Energiebedarf aber weniger gute Voraussetzungen für die Erzeugung erneuerbarer Energien. In einem zukünftigen CO2-freien Energiesystem wird daher die globale Logistik für den Transport von erneuerbaren Energien ein wichtiges Element sein. Zum Abschluss des Programms stellte Professor Peter Wasserscheid aus dem Forschungszentrum Jülich eine neuartige technische Möglichkeit für den Transport von Wasserstoff aus der Wüste zum Verbraucher vor. Dabei wird der Wasserstoff an eine flüssige Trägersubstanz koppelt. Dabei entsteht eine ungiftige und nicht brennbare Flüssigkeit, die ähnlich wie Wassser transpotiert werden kann. Am Bestimmungort angekommen, kann der Wasserstoff durch die Zufuhr von Wärme wieder abgespalten werden. Zum Auftakt der anschließenden Podiumsdiskussion stellte Robert Pitz-Paal den Referenten die Frage: „Was muss in Deutschland passieren, damit Wasserstoff in der Wüste produziert und zu uns transportiert wird?“
Das einhellige Fazit: Nötig sind von der Politik gesetzte Regeln, die es für Unternehmen überhaupt erst wirtschaftlich attraktiv machen, auf Wasserstoff als Kraftstoff umzustellen. Erst wirkungsvoller Anreize und Verbote würden Unternehmen und Verbraucher zum Umdenken und Handeln bewegen.
Die Vorträge werden hier zum Download bereitgestellt.