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Entwicklung von Leitfäden zum Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur zur Integration erneuerbarer Energien, Teilvorhaben: Technische Aspekte im Rahmen der Leitfadenentwicklung

Die deutsche und europäische Politik stimmt darin überein, dass Wasserstoff einen wesentlichen Beitrag leisten wird, um die Pariser Klimaziele zu erreichen. Avisiert sind bis 2030 mindestens 40 GW Elektrolysekapazität und 100 Mio. Tonnen Wasserstoff in Europa sowie bis zu 10 GW Elektrolysekapazität und 110 TWh/a Wasserstoffnachfrage in Deutschland. Die prognostizierte hohe Nachfrage nach Wasserstoff soll sowohl aus nationaler Erzeugung gedeckt als auch importiert werden. Dies lässt erwarten, dass sich der Wasserstoffmarkt und die dafür erforderliche Infrastruktur zügig entwickeln werden. Der Aufbau einer H2-Infrastruktur ist ein wesentliches Element eines klimaneutralen Energiesystems. Die bisherigen Projekte zu H2-Infrastrukturen sind vorwiegend technisch orientiert. Wie im Vorgängerprojekt PORTAL GREEN für Power-to-Gas-Anlagen gezeigt, besteht auch hinsichtlich der H2-Netzinfrastrukturen in der Praxis Bedarf an Klarstellung und Strukturierung der Verfahren zur Genehmigung, da sowohl auf Planer-, Betreiber- und Behördenseite Erfahrungen und etablierte Vorgehen fehlen. Insbesondere besteht noch deutlicher Klärungsbedarf bei den Rahmenbedingungen für eine solche H2-Netzinfrastruktur. Hierzu zählt, neben der Neuerrichtung, und a. auch die Umstellung bestehender Erdgasinfrastrukturen für Wasserstoff. Die Schaffung eines aktuellen und praxisnahen Leitfadens für Bau und Betrieb inkl. Genehmigung von H2-Netzinfrastrukturen, als eine wesentliche Grundlage für deren effiziente Errichtung, soll mit diesem Projekt erreicht werden. Zusammen mit der Aktualisierung und Erweiterung der Leitfäden aus dem Vorgängerprojekt liefert PORTAL GREEN II damit einen wichtigen Beitrag zur Etablierung von Wasserstoff als innovativem Energieträger im zukünftigen Energiesystem.

Klimaschutzmodellregion Sauerland, Teilvorhaben: Entwicklung digitaler Wasserstoffnachweise

STARK Erforschung, Entwicklung und Demonstration von autonomen wasserstoffbasierten Nahverkehrsfahrzeugen im ländlichen Raum der sächsischen Lausitz

Kontinuierliche Produktion von eMethanol mittels homogen katalysierter Synthesegasumsetzung

Dekarbonisierung der Prozesswärme in der Industrie: Reformoptionen für die prozessbezogenen Entlastungsregelungen bei der Energie- und Stromsteuer

Prozesswärme wird in sehr vielen industriellen Produktionsprozessen benötigt und basiert bislang dominiert vor allem auf fossilen Energieträgern wie Gas und Kohle. Der industrielle Anlagenpark hat Potenzial zur Umstellung auf Direktelektrifizierung oder zur Umstellung auf Wasserstoff. Die bisherige Struktur der staatlich bestimmten Energiepreisbestandteile begünstigt den Einsatz fossiler Energieträger. Dieses Kurzpapier betrachtet mögliche Ansätze zum Abbau von Entlastungen für fossile Energieträger bei der Energie- und Stromsteuer für energieintensive Prozesse und Verfahren, um die Wirtschaftlichkeit CO2-neutraler Prozesstechnologien zu verbessern. Durch ergänzende Förderprogramme zur Dekarbonisierung kann in Summe eine mögliche Ausgestaltung belastungsneutral für die Wirtschaft gestaltet werden.

Planfeststellungsverfahren gemäß § 43l Abs. 2 des Energiewirtschaftsgesetzes für die Errichtung und den Betrieb der „CREOS Wasserstoffleitung Leidingen – Dillingen (mosaHYc)“

Im Rahmen der Förderung der Wasserstoffwirtschaft und der Transformation zur grünen Stahlproduktion im Saarland ist der Aufbau eines Wasserstoffleitungsnetzes geplant (mosaHYc). Teil dieses Netzes ist die neu zu errichtende etwa 21 Kilometer lange H2-Leitung (DN 600), die das Stahlwerk in Dillingen (ROGESA, die Tochter von Dillinger Hüttenwerke und Saarstahl) mit der bestehenden Pipeline Carling - Perl verbinden soll. Die Creos Deutschland Wasserstoff GmbH plant die neue H2-Leitung Leidingen - Dillingen auf deutscher Seite in einer Länge von ca. 16,5 km. Für das Vorhaben wird ein Planfeststellungsverfahren gemäß § 43l EnWG mit UVP gemäß § 7 Abs. 3 Satz 2 UVPG durchgeführt. Die Inbetriebnahme ist für das Jahr 2028 geplant.

Anlage zur Herstellung von Ethylacetat und Wasserstoff am Standort Alt-Tröglitz

Die CE Biobased Chemicals GmbH plant die Errichtung einer Anlage zur Herstellung von ca. 60.000 t Ethylacetat pro Jahr. Zur Versorgung der Prozessanlage mit Energie und Medien wird auf dem Betriebsgrundstück zudem eine Energie- und Medienver-sorgungsanlage (EMVA) errichtet. Der Herstellungsprozess des Ethylacetats sowie der Betrieb der Energie- und Medienversorgungsanlage erfolgen kontinuierlich (24 h /Tag, 7 Tage/Woche).

Endverbrauchspreise der Energieträger für die Treibhausgas-Projektionen 2025

Die Publikation dokumentiert die methodischen Grundlagen und Annahmen zur Ermittlung der Endverbrauchspreise der Energieträger für die ⁠ Treibhausgas ⁠-Projektionen 2025. Ausgangspunkt sind die in den Rahmendaten definierten Brennstoff- und CO₂-Bepreisungspfade. Über Annahmen zu den jeweiligen weiteren Preisbestandteilen werden die entsprechenden Endverbrauchspreise ermittelt und dargestellt. Die Analyse umfasst die Preisbildung von Erdölprodukten, Erdgas, Strom, Fernwärme, ⁠ Biomasse ⁠ und Wasserstoff unter Berücksichtigung von Beschaffungs- und Vertriebskosten, Steuern, Abgaben sowie Netzentgelten. Veröffentlicht in Treibhausgas-Projektionen für Deutschland.

Biogene Wasserstoffproduktion mit innovativer Verteillogistik, Teilvorhaben: Koordination und Markt- /Wirtschaftlichkeitsanalyse

Das Forschungsprojekt BioH2Log hat zum Ziel, ein innovatives und skalierbares Logistiksystem für Wasserstoff aus Biogasanlagen zu entwickeln, um damit regionale Abnehmer im Schwerlast/ÖNPV-Straßentransportsektor zu versorgen. Zur dezentralen Erzeugung des grünen Wasserstoffs wird die Dampfreformierung von Biogas verwendet. Zu diesem Zweck soll ein übergeordneter digitaler Zwilling - bestehend aus verknüpften Simulationen der einzelnen Elemente der Prozesskette (Produktion, Transport und Abnahme) - erstellt und in einem softwarebasierten Tool umgesetzt werden. Das Tool soll mit Hilfe von KI-Methoden und unter Berücksichtigung der gesamten Prozesskette die einzelnen Elemente optimieren, um die Preise für die Abnehmer attraktiv zu halten. Integraler Bestandteil des Tools ist darauf aufbauend eine Plattform zur Steuerung des Wasserstoff-Handels, welche den Bedarf und die Echtzeit-Daten aus Produktion und Logistik miteinander verknüpft. Die Effizienz von BioH2Log wird unterstützt durch die Verwendung von fortschrittlichen sog. mobilen Tankstellen, deren H2-Druckspeicher sich durch ein geringes Speichergewicht auszeichnen. Die Projektpartner kooperieren mit dem Förderprojekt Bioh2Ref, das die Erprobung der Dampfreformierung von Biogas zum Ziel hat. Der bevorzugt dort erzeugte Wasserstoff wird in BioH2Log-Testkampagnen des Logistiksystem zur Validierung der dynamischen Simulation verwendet. Im Ergebnis soll die Einsatzreife und die Wirtschaftlichkeit von BioH2Log für die regionale Versorgung mit biogenem Wasserstoff demonstriert werden.

Referenzkraftwerk Lausitz, Teilvorhaben: Systemintegration, Regelung und thermische Konzeptionierung

Das Verbundprojekt Reallabor Referenzkraftwerk Lausitz 'RefLau' besteht aus einem kommerziellen und einem Forschungs- und Entwicklungsteil. Im F&E-Teil forschen das Fraunhofer IEG, die TU Dresden und die BTU Cottbus-Senftenberg an einem innovativen Kraftwerkskonzept, das in der Lage ist, alle Produkte und Dienstleistungen eines heutigen konventionellen, thermischen Kraftwerks zur Verfügung zu stellen. Die Kernkomponenten bestehen aus einer Batterie, einer Brennstoffzelle, einem Superkondensator und einem Elektrolyseur. Neben der Rückverstromung von Wasserstoff werden Systemdienstleistungen wie die Bereitstellung von Blindleistung, Regel- und Momentanreserve sowie von Fehlerstrom demonstriert. Es werden die benötigten Regel- und Steueralgorithmen entwickelt und das Zusammenwirken der Komponenten getestet. Weiterhin werden Möglichkeiten der Wärmerückgewinnung und -aufwertung untersucht und eine technische Lösung konzipiert. Zur Simulation kritischer Anlagenfahrweisen wird ein Digitaler Zwilling erstellt, der ebenfalls zur Übertragung und Skalierung der Ergebnisse dient. Die Errichtung der Demonstrationsanlage erfolgt am Standort Spremberg im Industriepark Schwarze Pumpe.

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