Wasserstoffstrategie: Kohleausstieg und Strukturwandel in Mitteldeutschland

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Der Kohleausstieg ist beschlossene Sache, spätestens 2038 soll das letzte deutsche Kohlekraftwerk vom Netz gehen. Die deutschen Kohlereviere müssen sich deshalb ganz neu erfinden. Ideen für den Strukturwandel gibt es viele. In Mitteldeutschland ist grüner regional erzeugter Wasserstoff im Rahmen der dezentralen Energiewende ein Schwerpunkt, wie bei dem Projekt der enertron GmbH und der Alfred Schuon GmbH.

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Der Zeitplan für den Kohleausstieg

Deutschland will bis 2050 klimaneutral werden. Das ist nur möglich, wenn alle Kohlekraftwerke abgeschaltet werden und der Strom stattdessen aus erneuerbaren Energien stammt. Übergangsweise könnten Gaskraftwerke einspringen, wenn nicht genug erneuerbarer Strom zur Verfügung steht.

Anfang Juli hat der Bund das Kohleverstromungsbeendigungsgesetz beschlossen, das einen Zeitplan für den Kohleausstieg festlegt. Es sieht vor, dass der Anteil der Stein- und Braukohle am Strommix bis 2022 auf je 15 Gigawatt sinkt, bis 2030 auf 8 bzw. 9 Gigawatt. Spätestens 2038 soll die Kohleverstromung in Deutschland komplett enden. Die deutschen Kohlereviere stehen deshalb vor einem Strukturwandel und müssen sich als Wirtschaftsstandort völlig neu aufstellen.

Die Kohlereviere befinden sich im Rheinland in Nordrhein-Westfalen, in Mitteldeutschland in Sachsen und Sachsen-Anhalt sowie in der Lausitz in Sachsen und Brandenburg. Im Rheinland geht der erste Kraftwerksblock noch 2020 vom Netz. Ende 2025 geht es in der Lausitz weiter, wo das erste Kraftwerk in „Sicherheitsbereitschaft“ versetzt wird und spätestens 2028 endgültig stillgelegt wird. Die mitteldeutschen Kraftwerke werden ab 2030 nach und nach abgeschaltet.

Entschädigungen für Betreiber geplant

Um die Folgen für die Kraftwerksbetreiber abzumildern, hat der Bund parallel zum Kohleausstieg auch ein Strukturstärkungsgesetz beschlossen. Demnach stehen für die Betreiber bis 2031 insgesamt 4,35 Milliarden Euro als Entschädigung zur Verfügung, die über Ausschreibungen vergeben werden. Wer die geringste Entschädigung verlangt, soll den Zuschlag erhalten. Falls auf diese Weise nicht genügend Kraftwerke vom Netz gehen, will der Bund Kraftwerke auch ohne Entschädigung stilllegen.

Milliarden für den Neustart der Kohlereviere

In den betroffenen Regionen prägt die Kohle die Wirtschaft teils seit Jahrhunderten. Auch wenn viele Arbeitsplätze in Ostdeutschland bereits seit der Wende verloren gingen, hängen immer noch Tausende Jobs direkt und indirekt an der Kohle. Um den Strukturwandel hin zu Zukunftstechnologien zu bewältigen, erhalten die Regionen in den nächsten zwei Jahrzehnten insgesamt 40 Milliarden Euro, also 2 Milliarden pro Jahr. 1,3 Milliarden sind an konkrete Projekte geknüpft. Bei den restlichen 700 Millionen Euro können die Regionen frei entscheiden, wie sie ihre Wirtschaft modernisieren wollen.

Das Strukturstärkungsgesetz enthält bereits einige Eckdaten zu geplanten Projekten, etwa der Ausbau von Fernstraßen und Eisenbahnstrecken. Auch Forschungseinrichtungen spielen eine Rolle. Zusätzlich finden sich in dem Gesetz Schlagwörter wie Digitalisierung, Innovation und Bioökonomie.

Beispielsweise plant die Bundesregierung, ein Fraunhofer-Institut für Speichertechnologien mit dem Doppelstandort Cottbus/Görlitz in der Lausitz anzusiedeln. In Cottbus soll sich ein Institut des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt zu energieeffizienten Antrieben niederlassen. In Sachsen-Anhalt soll unter anderem ein BioEconomy Hub als Zentrum für eine nachhaltige Chemie in Mitteldeutschland entstehen. Vorgesehen ist zudem ein integrierter Innovations- und Translationscampus für Digitalisierung in Medizin und Pflege in Halle.

In NRW soll der Fokus auf dem Energiesystem der Zukunft, einer zukunftsfähigen und klimaschonenden Industrie, ressourceneffizienten und nachhaltigen Stoffströmen sowie innovativer Mobilität liegen. Kultur und Tourismus sollen beim Strukturwandel in den Kohlerevieren ebenfalls eine Rolle spielen.

Zukunftstechnologie Wasserstoff

Auch die Länder selbst haben schon Vorschläge und Pläne vorgelegt, wie sie ihre Kohlereviere für die Zukunft fit machen wollen. Dabei wird auch Wasserstoff eine Rolle spielen. Vor allem in den ostdeutschen Regionen ist er ein wichtiger Baustein für eine erfolgreiche Strukturentwicklung. Die Länder Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt haben dazu ein gemeinsames Eckpunktepapier erarbeitet. Sie wollen sich für eine Anpassung des regulatorischen Rahmens einsetzen, um die Produktion und Nutzung von grünem Wasserstoff wettbewerbsfähig zu gestalten.

Modellregion Mitteldeutschland

Das Mitteldeutsche Revier und Sachsen-Anhalt sollen zur Wasserstoff-Modellregion werden: Die Region will die gesamte Wertschöpfungskette von Erzeugung, Speicherung und Transport abbilden. Insbesondere Sachsen-Anhalt hat bereits langjährige Erfahrung mit Wasserstoff in der Wirtschaft und Forschung, der allerdings bisher aus fossilen Quellen stammt. Das Land sieht sich als Vorreiter beim Aufbau einer grünen Wasserstoffwirtschaft. In Sachsen-Anhalt hängen 5.000 Arbeitsplätze an der Braunkohlewirtschaft und über 15.000 weitere an energieintensiven Industrien wie der Chemieindustrie, die bisher hauptsächlich vom Kohlestrom abhängig waren.

Sachsen-Anhalt veröffentlicht „Grünbuch Wasserstoff“

Um eine Wasserstoff-Strategie zu erarbeiten, hat Sachsen-Anhalts Landesregierung ein „Grünbuch Wasserstoff“ veröffentlicht. Es enthält die vorläufige Zielrichtung und die Zielstellungen des Landes. Wirtschaft, Wissenschaft, Kammern und Verbände sowie interessierte Organisationen und Bürger sind nun aufgerufen, sich am Diskussionsprozess zu beteiligen. Am Ende soll ein dann Weißbuch stehen, auf dem die Wasserstoff-Strategie des Landes aufbaut. Auch Sachsen will im nächsten Jahr seine Wasserstoff-Strategie vorstellen.

Das sind die Zielstellungen für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft in Sachsen-Anhalt

Bis 2030

• Aufbau von mindestens 1 Gigawatt Elektrolyseleistung zur Herstellung von jährlich mindestens 5 Terawattstunden grünen Wasserstoffs, vorrangig in räumlicher Nähe zu bereits bestehenden Verbrauchszentren, um dort grauen Wasserstoff zu substituieren.
• Zusätzlicher Ausbau von 5 GW an Wind- und Photovoltaik-Anlagen, um die Versorgung mit grünem Strom im Land sicherzustellen.
• Partielle Erweiterung des bestehenden bzw. Aufbau separater lokaler Wasserstoffnetze zur Integration zusätzlicher Erzeuger und Verbraucher grünen Wasserstoffs.
• Strategischer Ausbau der fachlich-wissenschaftlichen Kompetenzen, Unterstützung von Pilot- und Demonstrationsvorhaben und Fachkräfteausbildung bezüglich Wasserstofftechnologien im Land.
• Erreichung einer hohen Akzeptanz für Wasserstoffanwendungen durch transparente Informations- und Wissensvermittlung für die Bürgerinnen und Bürger.
• Aufbau dezentraler und verbrauchernaher Erzeugungs- und Versorgungsanlagen einschließlich Wasserstoff-Tankstellen.
• Fortführung bestehender und Etablierung zusätzlicher Förderangebote und Forschungsvorhaben zur Nutzung von grünem Wasserstoff, beispielsweise im öffentlichen Personennahverkehr.
• Förderung und Umsetzung von Musteranwendungen im Verkehr, beispielsweise für eine nachhaltige Logistik.

Bis 2040

• Deckung des Wasserstoffbedarfs mit CO2-freiem und -neutralem Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Preisen.
• Großskalierte Herstellung von CO2-freiem und -neutralem Wasserstoff in Sachsen-Anhalt zur regionalen Wertschöpfung.
• Weiterführung eines bedarfsgerechten Ausbaus der erneuerbaren Energien unter Berücksichtigung von Flächen und-Nutzungskonkurrenzen.
• Einbindung der sachsen-anhaltischen Wasserstoffinfrastruktur in ein (trans-) nationales Wasserstoffleitungsnetz und Nutzung der Kavernenspeicher als großskalierte Energiespeicher (Aufbau von Wasserstoff-Hubs).
• Aufbau der Infrastruktur zur flächendeckenden Wasserstoffversorgung im Land, um eine sektorenübergreifende Nutzung von Wasserstoff zu ermöglichen.
• Flächendeckender Einsatz von grünem Wasserstoff im öffentlichen Personennahverkehr.

Aktuelle Entwicklungsprojekte mit Wasserstoff

Die Projekte des HYPOS-Konsortiums

Schon seit 2013 arbeitet das HYPOS-Konsortium daran, in Mitteldeutschland eine Wasserstoffmodellregion zu etablieren. HYPOS steht für „Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany“ und ist ein Netzwerk aus Wirtschaft und Wissenschaft, aus dem bereits einige Leuchtturmprojekte hervorgingen.

Am Chemiestandort Leuna entsteht die weltweit größte Elektrolyse-Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff mit über 100 Megawatt. Mit diesem Wasserstoff sollen nachhaltige Grundchemikalien und Kraftstoffe erzeugt werden. In Leuna entsteht außerdem die Elektrolysetest- und -versuchsplattform ELP sowie eine Skalierungsplattform.

Neben Strom aus Wind- und Photovoltaikanlagen soll der grüne Wasserstoff auch aus Biogasanlagen kommen. Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg erarbeitet derzeit ein Konzept für die „Wasserstofffabrik der Zukunft“ mit bedarfsgerechten, dezentralen Modulen zur Produktion und Verteilung von grünem Wasserstoff.

Ebenfalls Teil der Pläne ist ein Salzstock bei Bad Lauchstädt, wo die VNG Gasspeicher GmbH unterirdische Kavernen errichtet. Dort soll grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Energien gespeichert werden, der über eine umgewidmete Erdgaspipeline das Chemiedreieck Böhlen-Leuna-Bitterfeld versorgt. Schätzungen zufolge werden rund um das Ballungszentrum Halle-Leipzig und in den Nachbarstädten bis 2050 jedes Jahr etwa neun Milliarden Kubikmeter grüner Wasserstoff benötigt. Wasserstoff kann auch gewerbliche Fahrzeugflotten und Gabelstapler mit Brennstoffzellenantrieb versorgen.

Energieregion Staßfurt

Die 25.000 Einwohner-Stadt Staßfurt in Sachsen-Anhalt plant ein innovatives Konzept zur Energiewende mit grünem Wasserstoff. Er wird mit Strom aus einem neuen Windpark direkt vor Ort erzeugt und verbraucht. Dem Erdgas beigemischt hilft er, die Wärmeversorgung der Stadt-Wohnungen zu sichern. Busse und Autos in der Stadt sollen umgerüstet und mit grünem Wasserstoff betankt werden. Wenn alles klappt, werden Windpark und Elektrolyse-Anlage bis 2023 in Betrieb genommen.

Bahntechnologie-Bündnis TRAINS

Das Bündnis TRAINS besteht aus mehr als 50 Partnern aus der Region Sachsen-Anhalt. Ziel ist es, bestehende Triebzüge auf saubere Gasmotoren umzurüsten, die grünen Wasserstoff nutzen. Dafür erhielt das Bündnis bereits eine Förderung in Höhe von 12,2 Millionen Euro vom Bundesministerium für Forschung und Soziales.

Grüner regional erzeugter Wasserstoff im Rahmen der dezentralen Energiewende

Für den heiß diskutierten Kohleausstieg in Mitteldeutschland gibt es erste konkrete Projekte. In Weißenfels soll eine Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus regionalen grünen Rohstoffen errichtet werden. Es ist geplant mit den dort ansässigen Firmen eine Referenzanlage zu errichten. Projektpartner sind die enertron GmbH und die Alfred Schuon GmbH Internationale Spedition + Logistik. Koordiniert wird das Projekt durch Andreas Huke. Dieses Referenzprojekt soll dann in die Unternehmen, die jetzt noch die Braunkohleförderung durchführen, hineingetragen und dort breit weiterentwickelt werden. Hierdurch soll wenigstens für einen Teil der wegfallenden Arbeitsplätze eine zukunftssichere Alternative geschaffen werden. Weitere Information zu diesem Projekt finden Sie in unserem Podcast Wasserstoff: Das Öl der Zukunft? Interview mit Andreas Huke.

Regulatorische Änderungen nötig

Damit grüne Wasserstofftechnologien in den ehemaligen Kohlerevieren und deutschlandweit erfolgreich sind, braucht es allerdings die entsprechenden Rahmenbedingungen. Sachsen-Anhalts Energieministerin Prof. Dr. Claudia Dalbert verwies bei einer Rede im Bundestag auf die Chancen für das Energiesystem, gerade durch die Aktivitäten in ihrem Bundesland.

„Das Energieland Sachsen-Anhalt hat sich durch den beispielhaften Ausbau erneuerbarer Energien bereits von einem Braunkohleland zu einem der Spitzenreiter beim Anteil erneuerbarer Energien entwickelt“, sagte Dalbert. „Die in Sachsen-Anhalt entstehende Wasserstoff-Modellregion kann der Kristallisationspunkt für eine grüne Wasserstoffwirtschaft in ganz Ostdeutschland werden.“ Im Zuge der Begleitung der Forschungs- und Demonstrationsprojekte würde schnell klar, wie wichtig passende Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Erfolg dieser Projekte seien, sagte sie.

Zur Stärkung der Wasserstoffwirtschaft kommt es Dalbert zufolge vor allem auf diese Themenfelder an:

• Fördernde Rahmenbedingungen für die Produktion von grünem Wasserstoff sowie ausreichend hohe CO2-Preise.
• Schaffung eines Anreiz- und Fördersystems für die großtechnische Nutzung von grünem Wasserstoff: z. B. zügige Etablierung von Differenzverträgen in der Industrie, die neue Technologien zur CO2-Emissionsminderung gegenfinanzieren („Carbon Contracts for Difference“) oder eine ambitionierte Quotenregelung in bestimmten Bereichen des Verkehrs.
• Die Aufnahme der Leitungsinfrastruktur für Transport und Verteilung des Wasserstoffs in die Regulierung.
• Ein robustes System zur Zertifizierung grünen Wasserstoffs auf internationaler bzw. europäischer Ebene, mit entsprechenden Herkunftsnachweisen und harmonisierten Standards.

Erneuerbare Energien schneller ausbauen

Claudia Dalbert mahnte außerdem, die erneuerbaren Energien deutlich schneller auszubauen, um den steigenden Bedarf an Wasserstoff im Zuge der Sektorenkopplung zu decken. Nach aktuellem Stand wird Deutschland die nötigen Mengen allerdings nicht allein herstellen können, um die gesamte Industrie und den Verkehr zu versorgen. Auch mit einem starken Ausbau der Erneuerbaren werden deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit Importe nötig sein.

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Dieser Beitrag wurde gemeinsam mit der enertron GmbH erstellt.

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