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-253°C | The Bosch Hydrogen Expert Talk

Wasserstoffproduktion auf hoher See: Werden wir Wasserstoff offshore produzieren?

Die Nordsee scheint ein idealer Standort für die Erzeugung sauberer Windenergie zu sein. Der erzeugte Strom kann jedoch aufgrund begrenzter Netzkapazitäten oft nicht in ausreichender Menge an Land transportiert werden. Die Speicherung der Energie in Form von Wasserstoff direkt an der Windkraftanlage ist ein möglicher Ansatz, um die begrenzten Netzkapazitäten zu umgehen. In dieser Folge des Bosch Hydrogen Expert Talks mit Arno Klaassen gehen wir auf die Möglichkeiten der Offshore-Wasserstofferzeugung ein – sowohl hinsichtlich der technologischen Machbarkeit als auch der Wirtschaftlichkeit.

-253°C | The Bosch Hydrogen Expert Talk – Episode 4: H₂igh Seas

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In dieser Folge beleuchten wir gemeinsam mit Arno Klaassen, Technology Manager Stack Predevelopment bei Bosch, die Möglichkeiten der Offshore-Wasserstoffproduktion.

Die vierte Episode in Kürze

Bis 2050 könnte Wasserstoff zu einer tragenden Säule der Offshore-Energieerzeugung werden, insbesondere in Europa, wo die Ziele für erneuerbare Energien hohe Investitionen in grünen Wasserstoff vorantreiben. Es ist zu erwarten, dass die Offshore-Wasserstoffproduktion mit fortschreitender Technologie und sinkenden Kosten deutlich zunehmen wird. Derzeit bestehen noch viele Hindernisse, wie die rauen Bedingungen auf dem Meer sowie die hohen Kosten und der hohe Wartungsaufwand offshore. Kontinuierliche technische Innovationen und klare kommerzielle Vereinbarungen könnten die Offshore-Wasserstoffproduktion zukünftig in großem Maßstab möglich machen.

Onshore-Wasserstofferzeugung mit Unterseekabel und Onshore-Elektrolyseuren

Onshore-Wasserstoffproduktion

Bei der Onshore-Wasserstofferzeugung wird Strom in Offshore-Windkraftanlagen erzeugt, über Seekabel zu Elektrolyseuren an Land geleitet und dort in Wasserstoff umgewandelt, der gespeichert und weitertransportiert werden kann.

Offshore-Wasserstoffproduktion mit Unterwasser-Pipeline für H2 und Elektrolyseuren an den Turbinen

Offshore-Wasserstoffproduktion

Die Offshore-Wasserstoffproduktion zielt darauf ab, Energie aus Offshore-Windkraftanlagen direkt auf See zu erzeugen, indem Meerwasser durch Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt wird. Die Elektrolyseure befinden sich an den Windkraftanlagen auf dem Meer. Der Wasserstoff wird anschließend über Pipelines an Land transportiert.

EU-Prognose 2035: 10 GW an Offshore-Elektrolyse

Die Forschung zur Offshore-Elektrolyse ist von entscheidender Bedeutung, denn die EU hat sich diesbezüglich weitreichende Ziele gesetzt. Unter der Leitung von Ländern wie Deutschland und den Niederlanden soll bis 2035 eine Offshore-Wasserstoffkapazität von 10 GW erreicht werden.¹

Welche Herausforderungen bringt die Offshore-Wasserstoffproduktion mit sich?

Elektrolyse Stacks sind auf dem Meer rauen Bedingungen ausgesetzt. Die Wartung vor Ort ist teuer und komplex, da Spezialschiffe eingesetzt werden müssen. Das Elektrolysesystem muss daher besonders langlebig und zuverlässig ausgelegt sein.

  • Sprudelndes Meereswasser
    Salzwasser und Feuchtigkeit beschleunigen die Korrosion.
  • Eine große Welle bricht
    Die Stacks sind Vibrationen durch Wellen und Wind ausgesetzt.
  • Wasser an der Meeresoberfläche in Bewegung
    Für die Versorgung mit sauberem Wasser sind Entsalzungsverfahren notwendig.
  • Eisplatten treiben auf dem Meer
    Um zu verhindern, dass die Stacks einfrieren, müssen diese beheizt werden.

Welche Einschränkungen gibt es bei der Wasserstoffproduktion an Land?

Der Transport von Strom an Land und die anschließende Umwandlung in Wasserstoff ist und bleibt der konventionelle Ansatz, hat aber einige wesentliche Einschränkungen. Daher könnten auch Offshore-Elektrolyseure eine wichtige Rolle bei der zukünftigen Wasserstoffproduktion spielen.

¹ R. Berger; Water purification for PEM electrolysis in decentral locations; Bosch-interne Studie, 2022.