Wasserstoff
Die Energieversorgung der Zukunft wird nachhaltig, umweltfreundlich, sicher und wirtschaftlich sein. Der Ausbau der Erneuerbaren Energien gehört daher zu den zentralen Bausteinen der europäischen Klima- und Energiepolitik. Einhergehend mit dem zunehmenden Bedarf an Flexibilität im Energiesystem gilt Wasserstoff als eine zentrale Zukunftstechnologie.
Klimaneutral erzeugter Wasserstoff ist ein universeller Energieträger, der vor allem für die Sektorkopplung eine zentrale Rolle spielt. Die intelligente Konzeption und der effiziente Betrieb von Wasserstoffanlagen stehen im Fokus der vgbe-Aktivitäten.
Wasserstoff als Schlüssel zur Sektorkopplung
Der Vorteil von Wasserstoff (H2) besteht darin, dass er in nahezu allen Sektoren – wie z.B. im Verkehr, in der Wärmeerzeugung und in der Industrie – als Energieträger einsetzbar ist. Mit klimaneutral erzeugtem H2 lassen sich CO2-Emissionen branchenübergreifend und grundlegend reduzieren. Daher ist davon auszugehen, dass der weltweite H2-Bedarf stark ansteigen wird. Im Rahmen von nationalen und multilateralen Vereinbarungen haben viele Länder bereits Strategien zum Ausbau der Wasserstoffwirtschaft verabschiedet.
Technologien zur Herstellung von klimaneutralem H2 sind heute schon verfügbar und werden durch intensive Forschungs- und Demonstrationsaktivitäten permanent weiterentwickelt. Auf diese Art erzeugter Wasserstoff kann auf vielfältige Weise weitergenutzt und beispielsweise zu Methan oder flüssigen Kraftstoffen veredelt werden. Diese Optionen sind auch unter dem Namen Power-to-X bekannt. Mit ihrem Know-how im Betrieb von Energieanlagen spielt unsere Branche eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der H2-Wirtschaft und von Power-to-X Technologien (P2X). vgbe energy unterstützt seine Mitglieder durch unterschiedliche Aktivitäten, insbesondere mit Blick auf technische Fragestellungen
Aktivitäten
Der Erfahrungsaustausch und insbesondere die Erarbeitung von praxisorientierten Lösungen zum Betrieb von Wasserelektrolyseuren bilden eine tragende Säule der Verbandstätigkeit. vgbe energy unterstützt bei der Betriebsführung, Instandhaltung und Anlagenoptimierung sowie bei techno-ökonomischen, ökologischen und strategischen Herausforderungen. Für den Wasserstoffbereich setzen wir folgende Schwerpunkte:
- Erfahrungsaustausch über die Planung und den Betrieb von Wasserelektrolyseuren
- Best Practice von Elektrolyseursystemen
- Business Cases für die Wasserstoffproduktion unter den jeweiligen Rahmenbedingungen
- Verbesserung von Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit
- Wasser- und Abwasseraufbereitung für Elektrolyseure (Onshore/Offshore)
- Nutzung von Nebenprodukten
- Wasserstoffspeicherung Über- und Untertage
- Wasserstoffverträglichkeit von Materialien
- Thermische Nutzung von Wasserstoff und H2-Readiness
vgbe-Regelwerke geben den Stand der Technik für die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme wieder. Sie werden in enger Kooperation mit Betreibern und Herstellern erarbeitet.
Anwendungsbereiche sind u.a.:
- Auslegung, Design und Planung
- Einkauf und Herstellung
- Errichtung und Inbetriebnahme
- Betrieb und Instandhaltung
- Rückbau und Recycling
Für ordentliche Mitglieder des vgbe energy ist der Bezug des vgbe-Regelwerks in elektronischer Form (eBook) im Mitgliedsbeitrag enthalten. Außerordentliche und fördernde vgbe-Mitglieder erhalten das vgbe-Regelwerk zu vergünstigten Konditionen.
Wasserstoffspezifische vgbe-Standards:
- Kennzeichnungssystem RDS-PP für Power-to-Gas (VGB-S-823-41)
- VAIS/vbge Leitfaden: Abnahmeversuche an Wasser-Elektrolyseanlagen – in Erstellung
Übersicht aller vgbe-Standards finden Sie im Medienverzeichnis!
Um neuen Herausforderungen zu begegnen, bietet vgbe energy Forschungskooperationen an, in denen sowohl Betreiber als auch Hersteller, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und die öffentliche Hand ihr spezifisches Know-how und ihre finanziellen Ressourcen bündeln. Dazu gehören die Initiierung und Koordination von nationalen und internationalen Forschungsprojekten, der Aufbau von Know-how und Wissenstransfer sowie die Kosteneinsparung durch gemeinsame Forschungsprojekte.
vgbe energy veranstaltet themenspezifische Expert Workshops, um den Austausch und die Problemlösung zwischen Experten auf höchstem technischen Niveau zu fördern.
Die Expert Workshops werden vom vgbe energy in Zusammenarbeit mit seinen Mitgliedern geplant und decken ein breites Anwendungsspektrum ab, das etablierte und neue Technologien zur Energieerzeugung und -speicherung umfasst. Sie sind kurzfristig organisierbar und können daher nicht nur drängende Fragen der Branche aufgreifen, sondern auch proaktiv genutzt werden, um Lösungen für anstehende Herausforderungen zu finden. Ein wesentliches Merkmal der Expert Workshops ist das Prinzip des „Gebens und Nehmens“.
Aktuell geplante Expert Workshops sind u.a.:
- vgbe Expert Workshop – Influence of hydrogen on underground gas storages
- vgbe Expert Workshop – Anforderungen an Wasserqualität und -aufbereitung für Elektrolyseure
- vgbe Expert Workshop – Hydrogen dispersion calculation for Explosion Protection
Technische Programme
vgbe energy, der eine führende Rolle beim Verständnis von Best Practice in Betrieb und Entwicklung einnimmt, startet in Zusammenarbeit mit seinen Mitgliedern verschiedene technische Programme. Diese Programme sind Teil der umfassenden Aktivitäten des vgbe energy für den Energiesektor der Zukunft, um die tägliche Arbeit in Betrieb, Instandhaltung und Anlagenoptimierung sowie bei technisch-ökonomischen und ökologischen Herausforderungen zu unterstützen. Daher sind die Programme sowohl für vgbe-Mitglieder als auch für vgbe-Nichtmitglieder offen.
Werkstoffsicherheit in der Wasserstoffwirtschaft
Zeitrahmen: 2024 – 2027
Die Energieversorgung der Zukunft wird nachhaltig, umweltfreundlich, sicher und wirtschaftlich sein. Der Ausbau der erneuerbaren Energien gehört daher zu den zentralen Bausteinen der europäischen Klima- und Energiepolitik. Einhergehend mit dem zunehmenden Bedarf an Flexibilität im Energiesystem gilt Wasserstoff als eine zentrale Zukunftstechnologie.
Ein wichtiges Querschnittsthema stellt die Werkstofftechnik dar, da Wasserstoff besondere werkstofftechnologische Herausforderungen mit sich bringt.
Damit die offenen Fragestellungen in der Werkstofftechnik zum Thema Wasserstoff maximal erfolgreich und lösungsorientiert behandelt werden, wurde das TP „Werkstoffsicherheit in der Wasserstoffwirtschaft“ aufgestellt. Bei vgbe werden Themen mit inhaltlichem Bezug zu Werkstoffen in Verbindung mit Wasserstoff in diesem technischen Programm gebündelt. Andere vgbe Gremien werden diese Themen nicht in dieser Detailtiefe betrachten.
Die neu entstehende Experten-Gruppe wird neue technische Projekte identifiziert, definieren und initiieren.
Zugelassen zu dem Technischen Programm sind sowohl vgbe-Mitglieder, als auch vgbe-NICHT-Mitglieder (zu unterschiedlichen Konditionen).
Publikationen
vgbe Positionspapier „H2-Ready“
Mit dem Positionspapier „H2-Ready“ bringt der vgbe energy e.V. die Sicht seiner Mitgliedsunternehmen in die aktuelle Debatte um die Definition von H2-Readiness im Energiesektor ein.
Aufgezeigt wird, welche technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Herausforderungen bei der energetischen Nutzung von Wasserstoff aus Sicht der Betreiber von Energieanlagen bestehen.
Ergebnisse aus diesem Positionspapier fließen in den vom BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft und vgbe energy e.V. gemeinsam erstellten „Prozessleitfaden: Strom- und Wärmeerzeugung auf der Basis von erneuerbaren und dekarbonisierten Gasen“ ein.
vgbe-Factsheet: „H2-Readiness für Gasturbinenanlagen“
In Ergänzung zum H2-Ready-Positionspapier stellt das Factsheet „H2-Readiness für Gasturbinenanlagen“ weiterführende Informationen zur Nutzung von Wasserstoff in Gasturbinenanlagen zur Verfügung.
Aufgezeigt wird, welche technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Herausforderungen bei der energetischen Nutzung von Wasserstoff aus Sicht der Betreiber von Gasturbinenanlagen im Detail bestehen.
Auf Basis einer detaillierten Bewertung der Teilsysteme kann das Factsheet Anlagenbetreibern wertvolle Unterstützung bei der Umsetzung von Umrüstungs- oder Neubauprojekten bieten.
H2-Prozessleitfaden: Strom- und Wärmeerzeugung auf der Basis von erneuerbaren und dakarbinisierten Gasen
vgbe-BDEW-H2-Prozessleitfaden für den Umstieg der Strom- und Wärmeerzeugung auf den Betrieb mit erneuerbaren und CO2-freien Gasen.
Der vgbe-BDEW Prozessleitfaden verfolgt einen sektorübergreifenden Ansatz, der Politik, Regelsetzung, Umweltschutz, Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und technische Machbarkeit vereint. Mit dem verlinkten Prozessleitfaden ist es beiden Verbänden gelungen, die vielfältigen Herausforderungen in Bezug auf die Ausgestaltung der H2-Readiness in der Strom- und Wärmeerzeugung zu beschreiben und den Transformationsprozess in Richtung zunehmendem Einsatz von Wasserstoff vor dem Hintergrund notwendiger Planungs-, Genehmigungs- und Bauzeiten zu skizzieren. Im Ergebnis wird bestätigt, dass die politische, die technische, die regulatorisch/emissionsrechtliche und die Ebene externer Faktoren gemeinsam betrachtet werden müssen.
Diskussionspapier – Bewertung von Luftschadstoffemissionen industrieller Prozesse auf dem Weg zur Klimaneutralität am Beispiel von Stickstoffoxidemissionen bei der Verbrennung von Wasserstoff
AMMONIAK als Energieträger für die Energiewende
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Unser Team
Sebastian Zimmerling
Leiter Future Energy System
Agnes Goeritz
Assistentin Future Energy System