Die Potenziale des Wasserstoffs für Wirtschaft und Klimaschutz erschließen - Eine Strategie für Hessen
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Hessisches Ministerium für Wirtschaft,
Energie, Verkehr und Wohnen
Die Potenziale
des Wasserstoffs für
Wirtschaft und Klimaschutz
erschließen
Eine Strategie für Hessen
Inhalt
I. Vorwort
II. Politische Einordnung
III. Wasserstoff – elementare Fakten
IV. Status quo – wo stehen wir in Hessen?
V. Handlungsbedarfe und Prioritäten
VI. Künftige Maßnahmen
VII. Roadmap
VIII. Strategieprozess
HA Hessen Agentur GmbH / Stefan Wildhirt
WA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
Wer Wasserstoff will,
muss den Ausbau der
Erneuerbaren Energien
massiv beschleunigen.
Liebe Leserinnen und Leser,
Seit der Industriellen Revolution erzeugt werden. Erst als „grüner“, wo er am effizientesten hilft,
gründet unser Wohlstand auf der also mit Strom aus erneuerbaren Treibhausgase zu vermeiden. In
Verbrennung fossiler Ressourcen – Quellen hergestellter Wasserstoff einer Übergangszeit ist auch der
und immer stärker spüren wir wird er zu einem Kernelement Einsatz von Nebenproduktwasser
die Folgen. Um die Erderwärmung einer zukunftsfähigen Energiever stoff aus industriellen Prozessen
auf ein handhabbares Maß zu sorgung. Das heißt auch: Wer und türkisem Wasserstoff möglich,
begrenzen, haben wir begonnen, Wasserstoff will, muss den Ausbau bei dessen Herstellung der Kohlen
Kohle, Öl und Gas durch regene der Erneuerbaren Energien massiv stoff gebunden wird, wenn auch
rative Energien zu ersetzen. beschleunigen. dies zu einer besseren und schnel
leren CO2-Reduzierung führen
Doch die erneuerbaren Quellen Bisher wird grüner Wasserstoff nur kann. Natürlich identifizieren wir
wie Wind- und Solarkraft liefern in Pilotanlagen hergestellt. Eine auch die besonderen Akzente, die
uns keinen Brennstoff, der sich in Produktion in industriellem Maß Hessen bei dieser Aufgabe setzen
Tanks mitnehmen oder auf Halden stab muss erst noch entstehen – kann. Diese sehen wir insbesonde
lagern lässt. Sie liefern Strom, der ebenso wie eine Infrastruktur zur re beim Thema Luftverkehr. Als
nicht zur Verfügung steht, wenn das Verteilung. Grünen Wasserstoff Standort von Deutschlands größ
Windrad stoppt oder das Solar wird es also auf absehbare Zeit tem Flughafen hat unser Bundes
panel sich verschattet. Wir stehen nicht im Überfluss geben. Daher land größtes Interesse daran, dass
also neben der Frage der Vernet muss sich seine Verwendung auf der Luftverkehr Kurs auf Klima
zung und des Lastmanagements die Bereiche konzentrieren, die neutralität nimmt. Hessen hat
vor der Frage der Speicherung. nach heutigem technischen Wissen deshalb das Kompetenzzentrum
nicht auf andere Weise klimaneutral Klima- und Lärmschutz im Luftver
Eine wesentlich auf volatile Ener werden können. Dies sind vor allem kehr (CENA) eingerichtet. Sein
giequellen ausgelegte Stromver die Stahl-, Zement-, und Chemiein Ziel ist eine Pilotanlage für syntheti
sorgung wird ohne Speicher- und dustrie, Teilbereiche des ÖPNV sches Kerosin – nur eines von mehr
Transportmöglichkeiten nicht und der Logistik sowie die Luftfahrt als 100 Projekten zur Wasserstoff-
umsetzbar sein. Aufgrund seiner und der interkontinentale Schiffsver und Brennstoffzellentechnologie,
guten Speicherfähigkeit und seiner kehr. die in Hessen in den vergangenen
guten Transportfähigkeit fällt dem Jahren umgesetzt wurden.
Wasserstoff daher im Rahmen der Mit dieser Strategie beschreiben
Energiewende eine wichtige Rolle wir, was Hessen dazu beitragen
zu. Deshalb kann er ein Teil der wird und wie wir die Voraussetzun
Lösung sein. Allerdings ist er nicht gen schaffen, damit grüner Wasser
von sich aus klima- und umwelt stoff – wenn er ab Mitte des Jahr Tarek Al-Wazir
freundlich. Vielmehr muss er unter zehnts in größerem Maßstab Hessischer Minister für Wirtschaft, Energie,
erheblichem Energieaufwand verfügbar sein wird – dorthin fließt, Verkehr und Wohnen
I . VO RWO RT 3
Politische
Einordnung
Bedeutung des Wasserstoffs
für die Energiewende
Die integrierte Energiewende setzt
auf Effizienz, erneuerbare Energie,
optimierte Verteilung, Flexibilität,
Speicherung, Digitalisierung und
Sektorenkopplung. Dabei müssen
die vorhandenen Ressourcen ge
zielt eingesetzt werden. Dies gilt
vor allem für regenerative Energien.
Die Betrachtung des gesamten Ener maziele zu erreichen. Zugleich er neuerbaren Wasserstoffs jährlich.
gie- und Wirtschaftssystems – z. B. öffnen sich Chancen für hessische Die erforderlichen Gesamtinvesti
unter Berücksichtigung der Aspekte Unternehmen, die lokal erdachten, tionen bis 2050 werden auf etwa
Versorgungssicherheit, Flexibilität, entwickelten und erprobten Ideen, 200 bis 500 Mrd. Euro geschätzt.
ökonomischer, ökologischer sowie Technologien und Dienstleistun
gesellschaftlicher Tragfähigkeit – istgen weltweit zu vermarkten und so Auf nationaler Ebene hat die Bun
entscheidend für eine integrierte mit den Industriestandort Hessen zu desregierung mit der Nationalen
Energie- und Ressourcenwende. stärken und zukunftsfähige Arbeits Wasserstoffstrategie (NWS) 2020
plätze zu schaffen. Die Nutzung von ebenfalls einen Rahmen für die sek
Mittels erneuerbarer Energien Nebenprodukt- und türkisem Was torübergreifende Integration von
gewonnener Wasserstoff („grüner serstoff kann in der Übergangszeit Wasserstofftechnologien gelegt. In
Wasserstoff“) kann zu einem wich dabei helfen, Anwendungen zu er der NWS wurden dabei insgesamt
tigen Element der Energie- und proben, solange noch nicht genü 38 Maßnahmen mit verschiedenen
Ressourcenwende werden. In der gend grüner Wasserstoff zur Verfü Schwerpunkten formuliert 2.
Rohstoffwirtschaft kann er fossile gung steht.
Ressourcen insbesondere im Be Zur Realisierung dieser Maß
reich petrochemischer Basische nahmen sind aktuell etwa neun
mikalien, im Bereich der Kraftstoffe Nationaler und Mrd. Euro an Fördermitteln über
und in industriellen Prozessen erset internationaler Kontext verschiedene Programme hinweg
zen. Er ermöglicht darüber hinaus geplant. Konkret sollen in diesem
die Speicherung von Überschuss Auf europäischer Ebene ist mit der Kontext bereits bis 2030 Wasser
strom aus erneuerbaren Quellen European Hydrogen Strategy im stofferzeugungsanlagen mit einer
und hilft damit bei der Entkopp Jahr 2020 ein wichtiger Grundstein Gesamtleistung von fünf GW mit
lung von Stromerzeugung und -ver für eine europäische Wasserstoff einem Strombedarf von bis zu 20
brauch. Trotz des hohen Energieauf wirtschaft gelegt worden. Bis 2024 TWh errichtet werden.
wands für die Gewinnung grünen sollen mindestens sechs GW (40
Wasserstoffs ist der Aufbau einer GW bis 2030) erneuerbare Elekt Energiewirtschaftliches Institut
1
an der Universität zu Köln (EWI)
erneuerbaren Wasserstoffwirtschaft rolyseleistung in der EU installiert
und seine enge Verknüpfung mit werden (laut EWI ¹ 2020 für Nationale Wasserstoffstrategie des BMWI
2
dem weiteren Ausbau regenerativer Deutschland 30 MW installier
Energien ein erheblicher Beitrag, te Leistung) mit einer Produktion
um die verbindlich vereinbarten Kli von bis zu 1.000.000 Tonnen er
4 II. PO LITISCH E E INO RDNU NG
WA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
Auf Basis der vorliegenden Stra Aus Sicht der Hessischen Landes Wir verstehen die Transformati
tegien, anhand diverser wissen regierung muss der Stromnetzaus on hin zu einer effizienten Wasser
schaftlicher Studien sowie aus Rück bau beschleunigt werden, damit stoffwirtschaft als einen fortdauern
meldungen von Marktteilnehmern die Stromversorgung bei veränder den Prozess, den Wirtschaft, Politik,
wird erwartet, dass in den kommen ten Erzeugungsschwerpunkten si Wissenschaft und Gesellschaft ge
den Jahren verstärkt dezentrale Er chergestellt werden kann, aber auch meinsam entwickeln, proaktiv ge
zeugungsanlagen für Wasserstoff in Hessen Möglichkeiten zur Elekt stalten und verantworten. Die Auf
(Elektrolyseure) errichtet werden, rolyse geschaffen werden können. gabe reicht weit über Hessen hinaus,
um entstehende lokale Bedarfe zu Gleichzeitig muss die Wasserstoff erfordert Kooperationen sowie ver
decken. Ab Mitte des laufenden produktion sinnvoll in die Energie lässliche internationale Standards
Jahrzehnts erscheint im nächsten wende integriert werden und soll und Rahmenbedingungen. Wesent
Schritt die Bildung erster regionaler keinen weiteren Stromnetzausbau liche Rechtssetzungsvorhaben und
Inselnetze möglich, die mehrere Er notwendig machen. Die schon jetzt groß angelegte Förderprogram
zeuger und Verbraucher miteinan langen Planungs- und Genehmi me sind auf Ebene der EU und des
der verbinden. Nach 2030 ist dann gungszeiten für die Errichtung von Bundes angesiedelt. Wir bringen
mit dem Aufbau eines deutschland- Transport- und Speicherkapazitäten uns in die Ausgestaltung zugunsten
weiten bzw. europäischen Wasser für Wasserstoff müssen rechtzeitig hessischer Interessen ein. Wir schaf
stoffnetzes zu rechnen, ähnlich den mitgedacht werden. fen zudem Strukturen, wie sich hes
heute bekannten Strukturen etwa sische Akteure erfolgreich aufstellen
bei Erdgas, welcher parallel zur Ent Die Hessische Wasserstoffstrate können und unterstützen Innova
wicklung eines internationalen Was gie knüpft an diese Rahmenbedin tionen zugunsten eines wirksamen
serstoffmarktes verläuft. Die Errich gungen sowie an den „Integrierten Klimaschutzes. Ebenso ergänzen
tung eines solchen Transportnetzes Klimaschutzplan Hessen 2025“ an. wir die auf EU- und Bundesebene
inkl. zugehöriger Speicher kann Sie versteht sich als Instrument vorgesehenen Maßnahmen dort,
über das Jahr 2040 hinaus andauern. der Energie- und Ressourcenwen wo aus hessischer Sicht strategisch
de und zeigt auf, wie sich Hessen besondere Bedarfe bestehen, um
die Potenziale von Wasserstoff er die Zukunftsfähigkeit Hessens, sei
schließen wird. ner Unternehmen und seiner Infra
struktur sicherzustellen.
Wir verstehen die Transformation hin zu einer
grünen Wasserstoffwirtschaft als einen fortdauern-
den Prozess, den Wirtschaft, Politik, Wissenschaft
und Gesellschaft gemeinsam entwickeln, proaktiv
gestalten und verantworten.
5
Wasserstoff –
elementare Fakten
Erzeugung Während bei der strombasierten Gasgemisch aus Wasserstoff, Koh
und Klassifizierung Erzeugung nur die Elektrolyse als lenstoffmonoxid und Kohlenstoffdi
Verfahren genutzt wird, werden bei oxid überführt. Auch dieses Verfah
Wasserstoff liegt auf der Erde fast der rohstoffbasierten Erzeugung ren ist in der chemischen Industrie
ausschließlich nur in gebundener mehrere Verfahren wie z. B. Refor etabliert und in großtechnischem
Form vor. So ist er Bestandteil von mierung, Vergasung und Vergärung Maßstab verfügbar. Bei der Wasser
Wasser und fast allen organischen betrachtet. Bei der Reformierung stofferzeugung mittels Vergärung
Verbindungen, zu denen auch die von Erdgas oder Methan wird bei werden spezielle Mikroorganis
fossilen Energieträger wie Erdöl, hohen Temperaturen ein Gemisch men eingesetzt, um aus Biomasse
Erdgas und Kohle zählen. Für die aus Wasserstoff, Wasserdampf und Wasserstoff statt Methan zu erzeu
unterschiedlichen Anwendungen Kohlendioxid erzeugt. Dieses Ver gen. Ein großtechnisches Verfah
muss er unter erheblichem Einsatz fahren ist bereits seit Anfang des ren wurde bisher nicht entwickelt,
von Energie aus seinen Verbindun vergangenen Jahrhunderts erprobt die Entwicklung wird aber im Rah
gen gelöst werden. Dabei werden und wird kontinuierlich weiterentwi men von zahlreichen Forschungs-
je nach Erzeugungsprozess prinzi ckelt. Der heute industriell verfüg und Entwicklungsprojekten voran
piell zwei Arten von Wasserstoff un bare Wasserstoff wird größtenteils getrieben.
terschieden: strombasierter Was mittels Reformierung hergestellt.
serstoff, der mittels Elektrolyse von Wie treibhausgasneutral Wasser
Wasser hergestellt wird, und roh Bei der Vergasung wird Kohle oder stoff ist, hängt von der Herkunft des
stoffbasierter Wasserstoff, der über Biomasse bei hohen Temperaturen zu seiner Gewinnung verwende
verschiedene thermochemische in einer sauerstoffarmen Atmosphäre ten Stroms bzw. der eingesetzten
Verfahren aus erneuerbaren oder durch Zugabe eines Vergasungsme Rohstoffe ab. Werden erneuerbare
fossilen Substanzen gewonnen wird. diums wie z. B. Wasserdampf in ein Rohstoffe oder Energieträger ver
Wasserstoffherstellung und resultierende Wasserstoffklassifizierung
strombasierter Wasserstoff Wasserstoffklassifizierung rohstoffbasierter Wasserstoff
erneuerbar erneuerbar erneuerbar
Wasserstoff Biomasse
CO2-armer CCS oder
Wasserstoff Pyrolyse
Elektrolyse Stoffl. Verfahren
nuklear Neben z. B. Reformierung,
produkt Vergasung, Vergärung
fossil fossiler fossil
Wasserstoff Erdgas, Erdöl, Kohle
6 III. WASSE R STO FF – E LEMENTA RE FA KT EN
WA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
wendet, so ist der erzeugte Wasser Transport Bedarf mittels Dehydrierung wie
stoff, unabhängig vom Verfahren, der freigesetzt werden. Der Träger
ebenfalls als erneuerbarer Wasser- Typischerweise steht der erzeugte wird dabei nicht verbraucht, sondern
stoff definiert. Wasserstoff bei Umgebungstempe im Kreislauf geführt. Dabei ist zu be
ratur gasförmig zur Verfügung. Für rücksichtigen, dass die Be- und Ent
Auf Basis von Atomstrom bzw. den Transport haben sich vorrangig ladung des Trägers mit Wasserstoff in
Nebenprodukten aus z. B. der che drei Verfahren etabliert: Summe ebenfalls Energie benötigen.
mischen Industrie kann CO2-armer
Wasserstoff erzeugt werden. Diese Gasförmig unter hohem Druck Weiterhin kann Wasserstoff auch in
Klassifizierung ist auch zu erreichen, Folgeprodukte, i. d. R. Ammoniak
Verflüssigt und stark gekühlt
wenn fossile Rohstoffe wie Erdgas, und Kohlenwasserstoffe umgesetzt
Erdöl oder Kohle eingesetzt werden hemisch oder physikalisch
C werden. Auch für diese Umwand
und das bei der thermochemischen gebunden lung ist – wie bei der Verdichtung
Umwandlung anfallende CO2 abge und Verflüssigung – Energie er
trennt und gespeichert oder genutzt Die Verflüssigung als LH25 findet forderlich. Jedoch lassen sich die
wird (durch CCS3 , CCU4 oder Pyro meist an Anlagen mit großen Erzeu resultierenden Medien hinsichtlich
lyse-Verfahren). Dabei ist festzuhal gungsmengen statt, da zur Verflüs Transport- und Lagerfähigkeit deut
ten, dass CCS bisher nur vereinzelt sigung ein hoher Energieaufwand lich einfacher handhaben.
im großtechnischen Maßstab er und eine komplexe Anlagentechnik
probt und Pyrolyseverfahren noch notwendig sind. Hierbei wird der Gasförmiger, flüssiger und chemisch
in der Entwicklung befindlich sind. Wasserstoff auf unter -250 °C abge gebundener Wasserstoff kann auf
Auch ist die Erzeugung von Wasser kühlt und steht bei geringem Über- der Straße, auf der Schiene oder
stoff aus Atomstrom vor dem Hinter druck zur Verfügung. Für den Trans auf dem Wasser transportiert wer
grund des beschlossenen Ausstiegs port flüssigen Wasserstoffs sind den. Für den Transport auf der Stra
Deutschlands aus der Nutzung der neben guten Isolierungen auch er ße werden meist containerbasierte
Kernenergie in Deutschland keine hebliche Energiemengen zur Ver Module mit einer Kapazität von ca.
Option. flüssigung des Wasserstoffs und 1.000 kg gasförmigen Wasserstoff
kontinuierlichen Kühlung während verwendet. Neue Transportmodule
Werden hingegen fossile Energie des Transports erforderlich. können ca. 3.000 kg flüssigen Was
träger eingesetzt, sei es zur Strom serstoff aufnehmen. Hierbei muss
erzeugung, für den Betrieb eines Als chemisch gebundener Wasser beachtet werden, dass der Wasser
Elektrolyseurs oder als Rohstoffe für stoff werden Träger bezeichnet, bei stoff energieintensiv gekühlt wer
die stoffliche Wasserstofferzeugung, denen Wasserstoff durch eine che den muss, da sonst ein Teil der Men
so wird dieser Wasserstoff ohne mische Reaktion aufgenommen ge auf dem Transportweg verdampft.
eine entsprechende Kohlenstoffab und bei Bedarf wieder abgegeben
trennung oder -nutzung als fossiler wird. Beispielsweise werden flüs
Liquid Hydrogen –
5
Wasserstoff bezeichnet. sige organische Wasserstoffträger verflüssigter Wasserstoff
(Liquid Organic Hydrogen Carrier,
Carbon Capture and Storage:
3
LOHC) mittels Hydrierung mit Was
CO -Abscheidung und Speicherung
2 serstoff beladen, so dass der gas
des abgeschiedenen CO
2
förmige Wasserstoff in der Flüssig
Carbon Capture and Usage:
4
keit gespeichert wird. Der beladene
CO -Abscheidung und Nutzung
LOHC kann einfach transportiert
2
des abgeschiedenen CO
2
werden und der Wasserstoff bei
7
Chemisch gebundener Wasserstoff entstehen. Die Keimzelle für die Speicherung
(LOHC) kann in Tankwagen, wie sie ses Wasserstofftransportnetz liegt
im Nordwesten von Deutschland,
z. B. für den Transport von Kraftstof Gasförmiger und chemisch gebun
fen verwendet werden, transpor der Ausbau soll von Norden nach dener Wasserstoff kann über lan
tiert werden. Die Tankwagen haben Süden erfolgen. Für die regio ge Zeiträume ohne Verluste gespei
eine Kapazität für ca. 1.500 kg Wasnale Versorgung mit Wasserstoff chert werden, flüssiger Wasserstoff
serstoff. Für den Transport auf der über die Verteilnetze werden ak hingegen bedarf einer permanen
Schiene und auf dem Wasser wer tuell zwei Ansätze verfolgt. Zum ten Kühlung und ist somit für lang
den aktuell Transportmodule für einen der Transport von reinem fristige Speicherung nur bedingt
die verschiedenen Transportformen Wasserstoff in den bestehenden geeignet.
von Wasserstoff entwickelt. Erdgasverteilnetzen und zum an
deren die Beimischung von Was Zur großvolumigen Speicherung
In großen Mengen kann Wasser serstoff zu Erdgas oder klimaneu von Wasserstoff kann die bestehen
stoff gasförmig über das Erdgas tralen Gasen (wie z. B. Biomethan). de Erdgasinfrastruktur dienen. Zum
netz transportiert werden. Nach den einen kann das geplante Wasser
Aussagen und Plänen der Fernlei Schon heute existieren verschiede stofftransportnetz große Mengen
tungsnetzbetreiber ist mit einem ne privatwirtschaftliche Wasserstoff aufnehmen, zum anderen können
reinen Wasserstoffnetz parallel zum infrastrukturen für den Transport. bestehende Erdgasspeicher – etwa
Erdgastransportnetz ab 2030 zu Für die Wahl des jeweils geeigne Kavernenspeicher – zu Wasserstoff
rechnen. Erste lokale Netzprojekte ten Transportsystems sind insbe speichern umgewidmet werden.
wird es bereits früher geben. Die sondere die Menge und die Distanz Dies ist insbesondere für Ost- und
ses Wasserstofftransportnetz soll zwischen dem Ort der Erzeugung Nordhessen eine Option. Die Um
aus bestehenden und umgewid und des Verbrauchs entscheidend. widmung bestehender Transport-
meten Erdgasleitungen sowie neu und Speicherinfrastruktur wird aktuell
zu bauenden Leitungsabschnitten in Projekten adressiert und ist mit
tel- bis langfristig als wesentliche
Voraussetzung für eine Wasserstoff
nutzung in größerem Maßstab anzu
© malp – Adobe Stock
sehen.
8 III. WASSERSTOFF – EL EM EN TAR E FAKTEN
WA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
Status quo –
wo stehen wir in Hessen?
Derzeitiger Einsatz von
Wasserstoff in Hessen
Eine nennenswerte Nachfrage nach zu 100 % grünem Wasserstoff stellt diese Akteure über die LandesEner
Wasserstoff entwickelt sich ge der Industriepark Höchst eine erste gieAgentur (LEA) und die Wasser
rade erst. Ein größeres Angebot wichtige Wasserstoffquelle dar. stoff- und Brennstoffzellen-Initiative
besteht im Industriepark Höchst. Hessen e. V. (H2BZ-Initiative Hessen).
Dort fallen als Nebenprodukt Technologisch spielt Wasserstoff in In den letzten Jahren wurden be
bei der Chloralkali-Elektrolyse jähr Hessen bereits eine wichtige Rolle reits über 100 Projekte im Bereich
lich 4.500 Tonnen H2 an. Mit dieser für die Transformation der Energie Wasserstoff und Brennstoffzelle um
Menge ließen sich beispielswei versorgung. Viele innovative hessi gesetzt.
se mehrere hundert Brennstoffzel sche Unternehmen wie Zulieferer,
lenbusse betreiben. Dies erlaubt Material- und Komponentenherstel
es, die 2022 startenden Brennstoff ler sowie kommunale Unternehmen
zellenzüge im Taunusnetz dort zu und Hochschulen haben sich dem
betanken. Für die Übergangszeit Thema zugewandt. Vernetzt werden
© Stock57 – Adobe Stock
H2BZ-INITIATIVE HESSEN
Von Beginn an werden die Aktivitäten der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-
Initiative Hessen e.V. (gegründet 2002) durch das Land Hessen unterstützt.
Sie ist ein Zusammenschluss von Unternehmen, Hochschulen,
Institutionen und Privatpersonen und bildet damit ein Netzwerk
von Kompetenzträgern der Wasserstoff- und Brennstoffzellen
technologie.
IV. STATUS Q UO – WO STEHEN WIR IN HES S EN? 9
Projekte in Hessen
21 7
15
3
16
8
15
2
13
1
23
9
17 1
12 13 20
6 22
2 19 11
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6
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3 6 1 1 10
13 7
2 18 8 27 3
4 17 16 19 4 2 22 14
9 14 5 12 15
5 24 2 11
4
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24 3
18
1 5
2 26
21
12 5
7 25
7
11
6 3 Kategorie
Erzeugung (7)
4 Forschung und Entwicklung (27)
HyLand (4)
Infrastruktur (17)
Mobilität (24)
Stationär groß (3)
Stationär klein (45)
10 IV. STATUS Q UO – WO ST EHEN WIR IN HES S EN?WA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
Forschung und
Entwicklung, Bildung
1. Automotive, Rüsselsheim
2. Betankungskonzept,
Offenbach
3. Drucktankentwicklung,
Kassel Mobilität
4. Erfinderlabor, Bensheim
Erzeugung von Wasserstoff 5. Forschung und Ausbildung, 1. Busse, Frankfurt
Darmstadt 2. Busse, Gießen
1. Biologische Methanisierung, 6. Forschung und Ausbildung, 3. Busse, Groß-Zimmern
Allendorf (Eder) Darmstadt 4. Busse, Wiesbaden
2. Elektrolyse, Darmstadt 7. Forschung und Ausbildung, 5. Busse, Wiesbaden
Darmstadt
3. Elektrolyse, Frankfurt 6. Carsharing, Bad Homburg
8. Forschung und Ausbildung,
4. Elektrolyse, Frankfurt Frankfurt 7. Carsharing, Darmstadt
5. Elektrolyse, Mainz / Rüsselsheim 9. Forschung und Ausbildung, 8. Carsharing, Frankfurt
6. Erneuerbares Methan, Frankfurt Frankfurt 9. Carsharing, Wiesbaden
7. Test-Elektrolyseur, Hanau 10. Forschung und Ausbildung, 10. Demonstrationsprojekt Logistik,
Frankfurt Hanau
11. Forschung und Ausbildung, 11. Demonstrationsprojekt ÖPNV,
Fulda Darmstadt
HyLand – 12. Forschung und Ausbildung, 12. Demonstrationsprojekt PKW,
Wasserstoffregionen Gießen Frankfurt
13. Forschung und Ausbildung, 13. Gabelstapler, Allendorf
Gießen 14. Gabelstapler, Bad Vilbel
1. HyStarter, Marburg
14. Forschung und Ausbildung, 15. Gabelstapler,
2. HyExpert, Eschwege Hanau Baunatal / Volkmarsen
3. HyExpert, Frankfurt 15. Forschung und Ausbildung, 16. Gepäckschlepper Flughafen,
4. HyExpert, Fulda Kassel Frankfurt
16. Forschung und Ausbildung, 17. Nahverkehrszüge, Hofheim
Kassel
18. PKW, Frankfurt
17. Forschung und Ausbildung,
Wasserstoffinfrastruktur Marburg 19. PKW, Frankfurt
18. Forschung und Ausbildung, 20. PKW, Bad Homburg
1. Tankstelle, Bad Homburg Rüsselsheim 21. PKW, Groß-Gerau
2. Tankstelle, Frankfurt 19. Hybridspeicher-Modul, 22. PKW, Rockenberg
Fulda 23. PKW, Wiesbaden
3. Tankstelle, Frankfurt
20. Integrationsentwicklung 24. Taxi, Wiesbaden
4. Tankstelle, Frankfurt Automotive, Fulda
5. Tankstelle, Frankfurt 21. Kompressortechnologie,
6. Tankstelle, Gießen Immenhausen
7. Tankstelle, Immenhausen 22. Konzeptstudie, Fulda Stationär groß –
8. Tankstelle, Kassel 23. Power-to-Gas-Anlage, Energieversorgung KWKK *
9. Tankstelle, Kirchheim Bad Hersfeld
mit Brennstoffzelle
10. Tankstelle, Limburg 24. Power-to-Liquid,
Frankfurt
11. Tankstelle, Offenbach 1. Hotel, Frankfurt
25. Prüf- und Testverfahren
12. Tankstelle, Weiterstadt Drucktank, Groß-Zimmern 2. Krankenhaus, Frankfurt
13. Tankstelle (Bus), Frankfurt 26. Wasserstoff-Leistungszentrum, 3. Rechenzentrum, Frankfurt
14. Tankstelle (Bus), Wiesbaden Darmstadt / Hanau
15. Tankstelle (Zug), Frankfurt 27. Werkstoffentwicklung,
16. Tankstelle mobil (PKW), Frankfurt
Ober-Mörlen Stationär klein –
17. Tankstelle mobil (Zug), Energieversorgung KWKK *
Frankfurt mit Brennstoffzelle (< 10 kW el.)
* KWKK: Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
11Besondere Projekte:
KOMPETENZZENTRUM
FÜR KLIMA – UND LÄRMSCHUTZ
IM LUFTVERKEHR (CENA):
In Hessen spielt der Luftverkehr mit dem ist zwar anzustreben, allerdings kurzfristig
Frankfurter Flughafen eine zentrale Rolle. kaum zu bewältigen und auf manchen
Die Hessische Landesregierung hat mit Strecken auch technisch nahezu unmöglich
der entsprechenden Finanzierung im Jahr (z. B. wegen niedriger Tunnel). Daher wer
2020 das CENA (Centre of Competence den alternative Antriebe zum klassischen
for Climate, Environment and Noise Dieselantrieb erforderlich.
Protection in Aviation) etabliert, um mit
innovativen Ideen die Zukunft des nach Der RMV wird ab Ende 2022 27 Brennstoff
haltigen Fliegens zu sichern. zellenzüge in Betrieb nehmen. Die für den
Bau der dann weltweit größten Wasser
CENA vernetzt die interessierten Akteure stoffzugflotte nötige Wasserstofftankstelle
und hilft dabei, innovative Projekte zu wird vom Land Hessen mit gut drei Mio.
realisieren. CENA arbeitet an Themen wie Euro gefördert.
CO2-neutralem Fliegen, alternativen
Kraftstoffe (Sustainable Aviation Fuels,
SAF), Power to Liquid (PtL) sowie an Tech
nologien für Lärm- und Umweltschutz BRENNSTOFFZELLENBUSSE
in der Luftfahrt. Aktuell wird der Bau einer BEI DER ESWE IN WIESBADEN
Pilotanlage zur Herstellung von syntheti
schem Kerosin geprüft. Entsprechende Ende 2020 fuhren ca. 25 wasserstoffbetrie
Gutachten wurden beauftragt. bene Brennstoffzellenbusse in Deutschland
im Regelbetrieb, davon alleine sechs in
Hessen. Die Wiesbadener ESWE Verkehrs
gesellschaft mbH wird ab Oktober 2021
27 BRENNSTOFFZELLENZÜGE weitere zehn Brennstoffzellenbusse in
FÜR DAS TAUNUSNETZ Betrieb nehmen. Die dafür erforderliche
Wasserstofftankstelle wurde bereits
Derzeit ist jeder dritte der knapp 2600 2020 eingeweiht und von der hessischen
Schienenkilometer in Hessen ohne Ober Landesregierung mit einer Mio. Euro
leitung. Die möglichst flächendeckende kofinanziert.
Elektrifizierung auch von Nebenstrecken
12 IV. STATUS Q UO – WO ST EHEN WIR IN HES S EN?WA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
STATIONÄRE
BRENNSTOFFZELLENSYSTEME
ALS KRAFT-WÄRME-KOPPLUNGS-
ANLAGEN WICHTIGE FÖRDERWEGE
Brennstoffzellensysteme können anstelle örderungen nach
F
eines konventionellen Blockheizkraftwerkes Hessischem Energiegesetz
im stationären Bereich zur Steigerung
des elektrischen Wirkungsgrads installiert L
OEWE-Programm
werden. zur Innovationsförderung
Neben der Auskopplung von Strom und Innovationsförderung
Wärme kann mit der sauerstoffarmen Abluft von Elektromobilität
aktiver Brandschutz betrieben werden. In
Hessen wurden bereits zwei solcher Anla
gen mit jeweils mehreren hunderttausend Weiterführende Informationen
Euro gefördert. Es handelt sich dabei um stellt die Landesstelle Wasserstoff
große Anlagen in einem Rechenzentrum zur Verfügung.
und einem Passivhauskrankenhaus.
In beiden Fällen handelte es sich um die Des weiteren können Unternehmen und
weltweit ersten Installationen dieser Art. Kommunen eine Antragsunterstützung
zur Bewerbung auf Bundes- und EU-
Programme erhalten. Dazu gehört auch
die Beratung im Vorfeld, ggf. Detailanalyse
FÖRDERANGEBOTE mittels Fachstudien, Vermittlung
DES LANDES potenzieller Projektpartner bis hin zur
finanziellen Antragunterstützung.
Das Land Hessen fördert die Entwicklung
innovativer Technologien, Produkte und
Verfahren im Bereich der Energiewende,
der Elektromobilität und die Nutzung der
erneuerbaren Energien mit einer Förder
quote i.d.R. bis zu 50 %. Von 2018 bis
2021 wurden Wasserstoffprojekte mit
über 10 Mio. Euro gefördert.
© Oleksandr – Adobe Stock
13Handlungsbedarfe
und Prioritäten
Aus den nationalen und internationalen Rahmenbedingungen und der
spezifischen Situation unseres Bundeslandes ergibt sich der Handlungsbedarf,
den eine hessische Wasserstoffstrategie vordringlich zu adressieren hat.
Die folgende Einordnung beschreibt die Bedeutung des jeweiligen Themas
für die kommenden fünf Jahre:
ERZEUGUNG UND
BEREITSTELLUNG MOBILITÄT
Ein großflächiger, leitungsgebun nal gedeckt werden. Daher müssen Der Verkehrssektor macht in Hessen
dener und somit sektorübergrei zukünftige Importbedarfe frühzeitig wegen des Kerosinbedarfs des
fender Wasserstoffmarkt kann in identifiziert und durch Partner ab Frankfurter Flughafens etwa die
Hessen nur entstehen, wenn genug gesichert werden. Einheitliche Min Hälfte des Energieverbrauches aus,
Wasserstoff aus erneuerbaren Ener deststandards in Produktion, Trans davon wiederum etwa die Hälfte im
gien sicher und planbar zur Verfü port und dem Handel sowie deren Flugverkehr. Wasserstoff kann einen
gung steht und damit auch die in transparente Zertifizierung müssen großen Beitrag leisten, CO2-Emissi
der Übergangszeit nutzbaren „an sichergestellt werden. onen zu vermeiden und erneuer
dersfarbigen“ Wasserstoffe ablö bare Energien in nicht direkt elek
sen kann. Dabei steht zunächst der trifizierbaren Bereichen nutzbar zu
Aufbau von Technologiekompe machen. Da die Umwandlung von
tenz durch regional verortete Pro Verteilung und Transport Strom in Wasserstoff zu deutlichen
jekte im Fokus. Wichtig wird hier von Wasserstoff Effizienzverlusten führt und die Um
bei auch sein, erkennbar zu machen, wandlung von Wasserstoff in syn
wie zentral der massive Ausbau Wasserstoff hat das Potenzial, gro thetische Kraftstoffe darüber hinaus
von erneuerbaren Energiequellen ße Energiemengen zu speichern erneut deutliche Energieverluste
für die Transformation in die Was und perspektivisch über existie mit sich bringt, gilt in allen Mobili
serstoffwirtschaft sein wird. Auch rende Gasinfrastruktur sowie neu tätsbereichen, dass die jeweils ver
der Ausbau der lokalen Erzeugung zu bauende Infrastrukturen überall fügbaren energieeffizientesten An
von regenerativem Wasserstoff wird verfügbar zu machen. Daher gilt es, triebe bei entsprechender Eignung
in Hessen angestrebt, bis eine über frühzeitig Bedarfe mit den Gaslei und Verfügbarkeit vorangetrieben
regionale Versorgung und entspre tungsnetzbetreibern abzustimmen werden sollen („Efficiency first“).
chende Transportnetze zur Verfü und geeignete Transportinfrastruk
gung stehen. turen zu planen und zu entwickeln.
Den dazu erforderlichen Dialog
prozess hat das Land begonnen. Luftverkehr
Darüber hinaus wird Hessen den
Import Bund zur Beschleunigung der Pla Der Luftverkehr ist für Hessen mit
nungs- und Genehmigungsprozes dem größten deutschen Flugha
Hessen ist in erheblichem Maße se auffordern. fen und dessen hohem Anteil an
Energie- und Rohstoffimportland, Interkontinentalverkehr eine Schlüs
und selbst bei intensivem Ausbau selbranche, die im Rahmen der Glo
erneuerbarer Energien können balisierung der Weltwirtschaft und
nicht alle Bedarfe lokal oder regio der weiteren Vertiefung internati
14 V. HANDLUNGSBE DARFE U ND P RIORITÄT ENWA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
forderlichen Umwandlungsschritte
(Wasserstofferzeugung durch Elekt
onaler Beziehungen auch künftig rolyse und folgende Erzeugung von Straßengebundener
eine zentrale Rolle spielen wird. Al PtL-Kerosin) ca. 100 TWh Strom nö Güterverkehr
lerdings trägt der weltweite Luftver tig. Das wäre fast dreimal so viel wie
kehr nennenswert zu den CO2-Emis der gesamte hessische Endenergie Der Güterverkehr, insbesondere der
sionen und weiteren negativen Ef bedarf für Strom im Jahr 2019. Schwerlastverkehr, auf der Straße
fekten auf das Klima bei. Unser Ziel wird aufgrund der sehr unter
ist es, die Dekarbonisierung der Luft Das macht deutlich, dass selbst bei schiedlichen Anwendungen und
fahrt zu ermöglichen sowie internati starkem Ausbau von Erneuerbaren Anforderungen an Last und Reich
onale Wettbewerbsfähigkeit und die Energien im Inland und den Mög weite nach dem derzeitigen Kennt
Sicherung der Wertschöpfung und lichkeiten zukünftiger Importe auf nisstand mehrere Technologien
Beschäftigung am Standort Deutsch einem globalen Markt für grünen erforderlich machen. Neben Bat
land und Hessen zu erhalten. Wasserstoff oder synthetischem Ke terieelektrischen Fahrzeugen und
rosin die nicht zwingend notwendi Oberleitungsfahrzeugen werden
Die EU-Kommission hat mit dem Fit gen oder vermeidbaren Flüge auf auch mit Wasserstoff betriebene
for55-Paket ein Ziel definiert, nach energieeffizientere, bodengebun Brennstoffzellen-Lkw in Pilotprojek
dem die CO2-Emissionen bis 2030 dene Verkehrsträger zu verlagern ten eingesetzt und getestet. Dazu
um 55 % reduziert werden müs und die Bahninfrastruktur beschleu soll in Südhessen mit Förderung des
sen. Daher muss es ein strategischer nigt auszubauen sind. Ebenso wich Bundes und zahlreichen Partnern
Schwerpunkt der hessischen Was tig bleibt eine deutliche Beschleu ein „Innovationscluster“ entstehen,
serstoffstrategie den Umstieg auf nigung des Flottenrollovers hin zu das sich um die Oberleitungsstre
nicht-fossile synthetische Kraftstof den jeweils verbrauchs- und emis cke „ELISA“ gruppieren soll: Hier ist
fe im Luftverkehr zu unterstützen. sionsärmsten Flugzeugen, was we vorgesehen, mit Partnern aus Indus
Einen wesentlichen Technologie sentlich zu einer Reduzierung der trie, Wissenschaft und Verwaltung
pfad stellen dabei Power-to-Liquid CO2-Emissionen beiträgt. Möglichkeiten eines klimaneutralen
Kraftstoffe dar, die aus großen Men Güterverkehrs auf der Straße zu er
gen grünen Wasserstoffs und CO2 proben. In die Versuche sollen auch
synthetisiert werden. Die Hessische mit Wasserstoff betriebene Brenn
Landesregierung wird alle Maßnah Schiffsverkehr stoffzellen-Lkw, auch in Kombina
men zur schnellen Marktreife von PtL- tionen mit Batterien oder dynami
Kerosin und zum Ausbau größerer Schiffe, die mit erneuerbarem Was schem Laden an der Oberleitung,
Produktionskapazitäten unterstützen. serstoff angetrieben werden, werden einbezogen werden. Die Hessische
Ausgangspunkt hierfür ist die PtL-Ro einen wesentlichen Beitrag zur Redu Landesregierung wird sich auch
admap, die Anfang Mai 2021 von der zierung der Emissionen aus der inter hier beim Ausbau der notwendigen
Bundesregierung und der Industrie kontinentalen Schifffahrt leisten. An Tankinfrastruktur engagieren.
vorgestellt wurde. Demnach sollen ders als z. B. in den Küstenländern
bis 2030 mindestens 200.000 Ton spielt die interkontinentale Schifffahrt
nen PtL-Kerosin im deutschen Luft für Hessen keine Rolle. Hingegen bie
verkehr zur Verfügung stehen. ten Binnenfracht- und Ausflugsschif Bus und Bahn
fe sowie Fähren auf Rhein und Main,
Zum Hintergrund: Wollte man die soweit sie nicht batterieelektrisch Im öffentlichen Nahverkehr kann
im Jahr 2019 am Frankfurter Flug betrieben werden, ein (begrenztes) Wasserstoff einen Beitrag leisten,
hafen vertankte Menge fossiles Potenzial. Treibhausgasemissionen zu vermei
Kerosin durch synthetisches Kero den und erneuerbare Energien in
sin ersetzen, dann wären für die er nicht direkt elektrifizierbaren Be
15reichen nutzbar zu machen. Dies
gilt insbesondere für Strecken mit
langen Umläufen sowie anspruchs
vollen Topographien. Erste Zug-
Energieträger gedeckt wird. Neben
und Busprojekte befinden sich in
umfassenden Gebäudemodernisie
der Umsetzung und werden bereits
rungen zur Energieeinsparung bie
vom Land gefördert, was die Akt
tet die Umstellung auf erneuerbare
zeptanz und Nutzung von Wasser
Energien ein großes Potenzial, um
stofffahrzeugen erhöhen wird.
strengungen berücksichtigen. Auch Treibhausgasemissionen zu redu
ein großer hessischer Chemie- und zieren. Nicht jedoch in allen Berei
Pharmakonzern beabsichtigt, bis chen sind rein strombasierte oder
Personenkraftverkehr 2040 klimaneutral zu sein. Diese mit Solar- oder Geothermie arbei
(Pkw) Maßnahmen werden von der Hes tende Modelle wirtschaftlich dar
sischen Landesregierung begleitet stellbar oder technisch machbar.
Der Schwerpunkt hessischer Ak und unterstützt. Aus diesem Grund sollen mit dem
tivitäten im PKW-Verkehr liegt auf Ziel der schnellen CO2-Reduzierung
batterieelektrischen Anwendun auch Hocheffizienz-Technologien
gen. Der zur Verfügung stehende aus der kombinierten Nutzung von
Wasserstoff wird vorrangig für an ENERGIE UND WÄRME Strom und Gas für die Wärmever
derweitig nicht dekarbonisierba sorgung zum Einsatz kommen kön
re Anwendungen benötigt, um die Kraft-Wärme-Kältekopp- nen und gefördert werden, wenn
Klimaziele erreichen zu können. Für lung / Reservekraftwerke zuvor alle Einspar- und Effizienzpo
den Pkw-Verkehr sehen wir daher tenziale ausgeschöpft wurden.
in Hessen kein großes Potenzial für Wasserstoff kann, wenn andere
Wasserstoff, schließen dabei aber Effizienzpotenziale bereits umge
Weiterentwicklungen anderer Tech setzt sind, im Rahmen von Kraft-Wär
nologien nicht aus. me-Kältekopplungsanwendungen KOORDINIERUNG,
zum Einsatz kommen und perspek VERNETZUNG, FORSCHUNG
tivisch Erdgas ersetzen, da hier eine
effiziente und hochwertige Nut Landesstelle „H2 Hessen“
INDUSTRIE UND GEWERBE zung des Wasserstoffs erfolgt. Lang
fristig werden auch stromgeführte Der Aufbau einer Wasserstoffwirt
Wasserstoff ist für eine Vielzahl von Gaskraftwerke als Reservekraftwer schaft verlangt eine zentrale Stel
Industrie- und Gewerbeprozessen ke auf den Brennstoff Wasserstoff le zur Vernetzung und Beratung
bereits heute von großer Bedeu umgestellt werden. Sie werden er von Politik, Behörden, Unterneh
tung. Der eingesetzte Wasserstoff forderlich sein, um die Stromver men und regionalen Akteuren, um
ist bisher fossilen Ursprungs. Sein sorgung auch dann sicherzustel Handlungsbedarfe zu erkennen und
Ersatz durch erneuerbaren Wasser len, wenn das Angebot aus volatilen fortzuentwickeln. Die derzeitige Be
stoff kann Industrieprozesse dekar Quellen wie Wind- und Solarkraft zu arbeitung und Koordinierung bei
bonisieren. niedrig ist. der Landesenergieagentur wird zu
einer Landesstelle Wasserstoff aus
Die Stahlindustrie, die im Fokus gebaut.
der Nationalen Wasserstoffstrate
gie des Bundes steht, spielt in Hes Wärmeversorgung von
sen keine große Rolle. Jedoch gibt Wohngebäuden
es erste Unternehmen z. B. aus der (Niedertemperatur)
Papierindustrie, die den Wasser
stoff in ihren Dekarbonisierungsan Haushalte machen im Energiebe
darf Hessens nach dem Verkehr
den größten Einzelsektor aus, der
aktuell größtenteils durch fossile
16 V. HANDLUNGSBE DARFE U ND P RIORITÄT ENWA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
Wasserstoffbasierte
alternative Kraftstoffe
im Flugverkehr
Unterstützung dezentraler
Projekte zur Entwicklung Wegen der hohen Bedeutung des
der Technologie Flugverkehrs für unser Bundes
land ist Hessen in hohem Maße an
Die Verbindung lokaler existieren dessen Dekarbonisierung interes
der und neuer Akteure soll den siert. In Kooperation mit Unterneh
Weg für zukunftsfähige Projekte men und Forschungseinrichtungen
und Wasserstoffökosysteme ebnen. sollen Pilotprojekte zu Forschung,
Als primäre Standorte integrierter Entwicklung und ersten Herstel
und sektorübergreifender Pilotpro lungskapazitäten in Hessen ent
jekte sind bisher vor allem Ballungs stehen, insbesondere im Industrie Intelligente
räume geeignet. Lösungsansätze für park Höchst. Federführend betraut Netzwerkprojekte
den ländlichen Raum werden eben ist das 2020 bei der Hessen Trade &
falls erarbeitet. Invest (HTAI) angesiedelte und vom In Hessen machen sich zunehmend
Land Hessen finanzierte Kompe Unternehmen auf den Weg, ihre In
tenzzentrum Klima- und Lärmschutz dustrieprozesse zu dekarbonisieren,
im Luftverkehr (CENA). und prüfen die mögliche Rolle des
Ausbau von Forschungs- Wasserstoffs dabei. Hier besteht
und Anwendungskompe- die Aufgabe darin, entsprechende
tenzen Unternehmensvernetzungen zu ini
ÖPNV und Logistik tiieren, um letztlich auch die Frage
Ebenso sind Hessens Kompeten beantworten zu können, wie solche
zen weiterzuentwickeln und aus Als Transit- und als Flächenland steht Unternehmen langfristig zuverläs
zubauen. Forschungs- und Ent Hessen vor großen Herausforde sig mit Wasserstoff versorgt wer
wicklungseinrichtungen, Prüf- und rungen auf dem Weg in eine klima den sollen. Eine zentrale Funktion
Zertifizierungsstätten sowie Aus- freundliche Mobilität. Gerade bei der wird hier die künftige Landesstelle
und Weiterbildungseinrichtungen Anbindung des ländlichen Raums H2 Hessen erhalten. Gespräche mit
mit dem Schwerpunkt Technolo mit öffentlichen Verkehrsmitteln be Unternehmen in Bezug auf mög
gieentwicklung und Know-how im darf es unterschiedlichster Konzepte, liche Projektumsetzungen werden
Bereich Wasserstoff sollen aufge die auch die mit Wasserstoff betrie bereits geführt.
baut und weiterentwickelt werden. bene Elektromobilität einschießen.
Hier wurden bereits sowohl im
Schienen- als auch im Busbetrieb
wegweisende Projekte umgesetzt.
HESSISCHE Die dafür erforderlichen Förderakti
SCHWERPUNKTTHEMEN vitäten werden wir beibehalten und
intensivieren. In der Schwerlastlogis
Aus den spezifischen Stärken unse tik sehen wir große Chancen für den
res Bundeslandes und seiner Wirt Einsatz von Wasserstoff und werden
schaftsstruktur ergeben sich drei für den bereits eingeschlagenen Weg
Hessen besonders wichtige Schwer von Beratung und Förderung wei
punktthemen. terverfolgen. Bedeutende Impulse
versprechen wir uns vom Innovati
onscluster, das mit Förderung des
Bundes und zahlreichen Partnern in
Südhessen um die Oberleitungsstre
cke „ELISA“ entstehen soll.
17Künftige
Maßnahmen
Grundannahmen
Deutliche Reduktion des Energieverbrauchs
Der Umstieg auf klimafreundliche Energiequellen erfordert es, den
Energieverbrauch über alle Sektoren hinweg deutlich zu reduzieren.
Effizienz
Wegen der hohen Umwandlungsverluste bei der Wasserstoffgewinnung
ist der Grundsatz „Efficiency First“ bei der Anwendung von Wasserstoff
technologien besonders zu beachten. Sie werden nur dort eingesetzt,
wo sie einen sinnvollen Beitrag zur Treibhausgasminderung leisten und
im Einklang mit der Strategie zur Erreichung der Klimaschutzziele stehen.
Aspekte der Versorgungssicherheit und Bezahlbarkeit sind dabei zu
berücksichtigen.
Import und Dezentralität
Hessen ist Energieimportland und wird dies auch bleiben. Daher wird
auch Wasserstoff in entsprechenden Mengen langfristig über Leitungs
infrastrukturen zu den Verbrauchern transportiert werden. Im Rahmen der
Hessischen Wasserstoffstrategie sind deshalb auch Speicher- und Trans
portkapazitäten in den Fokus zu nehmen. Alternative Transport- und
Speicherlösungen wie LOHC, PtL- / PtG-Folgeprodukte 6 und den Trans
port per Trailer prüfen wir. Für die erforderliche Technologieentwicklung
und -erprobung wird Wasserstoff in der bereits begonnenen Übergangs
zeit für den Markthochlauf dezentral und verbrauchsnah zu erzeugen sein.
LOHC: Liquid Organic Hydrogen Carrier – flüssiges Speichermedium für Wasserstoff; PtL: Power-to-Liquid –
6
Umwandlung von Strom in flüssige Energieträger; PtG-Folgeprodukt: Power-to-Gas – Umwandlung von Strom
in einen gasförmigen Energieträger (z. B. Methan)
18 V I . KÜNFTIGE MASSNAHMENWA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
Fokussierung auf
erneuerbaren Wasserstoff
Treibhausgasneutralität in der Wasserstoffwirtschaft kann nur auf Basis
erneuerbaren Wasserstoffs erreicht werden. Deshalb ist das erklärte Ziel
ein zügiger Markthochlauf von grünem Wasserstoff. Der Einsatz von
Wasserstoff anderer Klassifizierungen kann im Übergang als kurzfristiges
Hilfsmittel sinnvoll sein, ebenso die Nutzung des aus industriellen Prozes
sen entstehenden Nebenproduktwasserstoffs. Insbesondere Nebenpro
duktwasserstoff aus industriellen Prozessen besitzt ein großes Potenzial
für Hessen, den initialen Markthochlauf und die Entwicklung von Erzeu
gungs- und Anwendungstechnologien zu unterstützen. Die Erzeugung
von erneuerbarem Wasserstoff bedingt den zusätzlichen Ausbau erneuer
barer Energien.
Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette
Zentrale Bedeutung hat der Ausbau besonderer Kompetenzen, vor
allem bei kleinen und mittelständischen Akteuren in Hessen wie im
Bereich Materialtechnologie, Automotive und deren Zulieferern. Die
Schwerpunkte liegen dabei in den Sektoren Mobilität, Industrie und
Gewerbe sowie Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungs-Anlagen zur beispiel
haften und innovativen Versorgung von Quartieren. Dabei unterstützen
wir alle Akteure bei der Entwicklung von Wasserstoffprojekten und der
Weiterentwicklung relevanter Transformationstechnologien.
Bereitstellung von Fördermitteln
Durch gezielte Förderprogramme sollen die noch zu Beginn der Tech
nologieumsetzung höheren Kosten kompensiert und so eine Wettbe
werbsfähigkeit von Wasserstoffanwendungen ermöglicht werden. Existie
rende Förderprogramme passen wir kontinuierlich an die Bedürfnisse
der relevanten Akteure an und entwickeln sie weiter. Daneben unterstützen
wir die Anpassung regulatorischer Rahmenbedingungen auf EU- und
Bundesebene.
19Ausgehend von diesen Grundannahmen wurden entlang der
Wertschöpfungskette des Wasserstoffs vier Themenfelder abgesteckt.
Ihnen sind elf Handlungsfelder zugeordnet, unter denen die einzelnen
konkreten Maßnahmen aufgeführt werden. Die Querschnittsthemen
adressieren Aspekte, die in allen Abschnitten der Wertschöpfungskette
relevant sind.
themenfeld massnahmen
querschnittsthemen
Landesweite Koordinierung Entwicklung regionaler Ausbau von
Vernetzung zur Unterstützung der Wasserstoffökosysteme Forschungs- und
Forschung und Entwicklung hessischen Wasserstoffwirt unterstützen Anwendungskompetenzen
Regionalentwicklung schaft ausbauen fördern
bereitstellung
erzeugung import
Erzeugung, Import Erneuerbare Wasserstoffer (Inter-) Nationale Partner
zeugung in Hessen schaften fördern, um
ermöglichen H2-Importe abzudecken
verteilung
transport und transport und transport
speicherung speicherung
Transport, Speicherung
Bestehende Infrastrukturen Neue Wasserstoffinfrastruk Alternative
hinsichtlich Wasserstoff turen aufbauen Verteilungskonzepte prüfen
stransport und und unterstützen
Speicherung identifizieren
und ertüchtigen
anwendung
mobilität und logistik industrie und gewerbe energieversorgung
Industrie und Gewerbe CO2 freie Mobilität in Substitution fossiler Rolle von Wasserstoff in der
Mobilität und Logistik Logistik, ÖPNV und Rohstoffe und Energie Energieversorgung im
Energieversorgung Flugverkehr umsetzen träger durch Wasserstoff Gebäudesektor im Rahmen
ausbauen von KWKK-Anlagen
untersuchen
20 V I . KÜNFTIG E MASSNA HMENWA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
Landesweite Koordinierung zur
Unterstützung der hessischen Wasserstoff-
wirtschaft ausbauen
ir werden die bereits laufenden Unterstützungs
W
tätigkeiten des Landes ausbauen und in eine
Landesstelle Wasserstoff überführen. Diese ver
netzt in Hessen und auch über die Landesgrenzen
hinaus, berät Politik, Behörden, Unternehmen
und regionale Akteure, vermittelt Wissen, fördert
und dient als Schnittstelle zu den unterschiedlichen
Förderangeboten des Bundes und des Landes,
prüft und bewertet vom Land zu berücksichtigende
Infrastrukturerfordernisse und ermittelt durch ein
laufendes Monitoring, wie sich die Bedarfssituation,
Verfügbarkeiten und Handlungsbedarfe in diesem
sehr dynamischen Prozess jeweils fortzuentwickeln
sind. Sie soll die Transformation in die Wasser
stoffwirtschaft koordinieren und aktiv vorantreiben.
Sie ist auch zuständig für das Monitoring der
hessischen Wasserstoffstrategie.
ir fördern Technologieentwicklung zur Markter
W
probung und zur Demonstration.
ir fördern die Vernetzung von Akteuren im
W
Bereich Klima- und Umweltschutz mit der Wirt
schaft, weil die Wasserstoffwirtschaft nachhaltig
entwickelt werden muss, Wechselwirkungen
frühzeitig gemeinsam adressiert werden sollen
und um ein möglichst belastbares Management
der Schnittstellen zu ermöglichen
ir bieten gemeinsam mit Verbänden der
W
Wirtschaft ein Clustermanagement Wasserstoff.
21Entwicklung regionaler
Wasserstoffökosysteme unterstützen
ir führen eine sektorübergreifende Studie
W
durch, um aktuelle und perspektivische Wasserstoff
bedarfe zu ermitteln. Auf dieser Grundlage wird
die Umsetzung von Maßnahmen geprüft und
angepasst.
ir erarbeiten mit allen Akteuren
W
vielversprechende Projekte entlang der Wasser
stoffwertschöpfungskette.
ir etablieren einen kontinuierlichen Dialogpro
W
zess zu entstehenden Projekten, um die Transforma
tionsprozesse transparent zu gestalten und die
Öffentlichkeit aktiv einzubinden.
Ausbau von Forschungs- und
Anwendungskompetenzen fördern
ir entwickeln und bieten im Rahmen vorhandener
W
Bildungsangebote spezielle Aus- und Weiterbil-
dungsmöglichkeiten zum Themenkomplex
„Energiewende mit Wasserstoff als Energieträger“.
Dafür streben wir Vereinbarungen mit Verbänden
der Wirtschaft an.
ir unterstützen Einrichtungen, die eine Infrastruk
W
tur zur Testung von Systemen und Komponenten
der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
anbieten.
ir entwickeln existierende Forschungsschwer
W
punkte gemeinsam mit Bildungsträgern im Wasser
stoffumfeld weiter.
ir bewerten kontinuierlich den aktuellen Entwick
W
lungsstand von Technologien und identifizieren
Anknüpfungspunkte für die Bildungslandschaft.
ir prüfen den Aufbau eines multidisziplinären
W
Aus- und Weiterbildungszentrums „Energiewende“
mit u. a. dem Schwerpunkt Wasserstoff.
22 V I . KÜNFTIG E MASSNA HMENWA SSER STOFFSTR ATEG I E LAND HESSEN 2021
ir stärken den Technologietransfer und die
W
Analyse, Folgenabschätzung und Kopplung von
Technologien mit Blick auf verschiedene gesell
schaftliche Zielsetzungen wie Lebensqualität,
sichere Arbeitsplätze, soziale Gerechtigkeit und
Nachhaltigkeit.
Erzeugung und Import
von grünem Wasserstoff
ir setzen uns für die Realisierung von Projekten
W
zur dezentralen Wasserstofferzeugung ein. Die
erforderliche Technologieentwicklung möchten wir
mit hessischen Partnern ermöglichen und fördern
entsprechende Projekte.
ir ermitteln die Potenziale erneuerbarer Wasser
W
stofferzeugung und prüfen, ob und gegebenenfalls
wo die Erzeugung von grünem Wasserstoff
im Rahmen von Pilotvorhaben und im Zuge der
Technologieentwicklung in Hessen sinnvoll ist.
ir ermitteln gemeinsam mit anderen Bundes
W
ländern, dem Bund und im Austausch mit euro
päischen Partnerregionen erforderliche Wasser
stoffimportmengen. Hierfür entwickeln wir
Partnerstrategien, insbesondere für Pilot- und
Anwendungsprojekte.
ir intensivieren existierende und bauen neue
W
Partnerschaften auf, um unsere Wasserstoffbedarfe
sicherzustellen und neue Handelsbeziehungen zu
etablieren.
ir streben einheitliche Qualitäts- und Zertifizie
W
rungsstandards hinsichtlich Wasserstoffimporten an.
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