Neu gegründeter Wasserstoffverbund plant, Hamburg grüner zu machen

Die Unternehmen Airbus, ArcelorMittal, Gasnetz Hamburg, GreenPlug, Hamburger Hafen und Logistik AG, Hamburg Port Authority, HADAG Seetouristik und Fährdienst sowie die Stadtreinigung haben zusammen mit dem Hamburg Green Hydrogen Hub (bestehend aus Shell, Vattenfall, Mitsubishi Heavy Industries und Wärme Hamburg) – den Wasserstoffverbund Hamburg gebildet.

Bundesregierung und Europäische Union wollen herausgehobene Projekte unterstützen und damit den Grundstein für eine starke Wasserstoffwirtschaft in Europa legen. Der Hamburger Wasserstoffverbund hat in einer ersten Aktion gemeinsam einen Antrag im Rahmen eines EU-weiten Förderprogramms gestellt.

Die Verbundprojekte zur Erzeugung, Verteilung und Nutzung von Wasserstoff tragen zur Minderung von Treibhausgasen entscheidend bei. Schon 2026 können die Verbundpartner durch ihre Anwendungsprojekte die CO₂-Emissionen in Hamburg um 170 000 Tonnen jährlich senken. Durch den Einsatz von Wasserstoff mittels Elektrolyse vor Ort, seeseitigen Importen und Anschluss an das europäische Wasserstoffnetz bietet das Verbundprojekt das Potenzial, dass bis 2030 jährlich mehr als eine Million Tonnen der aktuell rund 16 Millionen Tonnen CO₂-Emissionen in Hamburg eingespart werden können.

Der vom Hamburg Green Hydrogen Hub produzierte grüne Wasserstoff würde vor allem fossile Brennstoffe in der industriellen Produktion sowie im Transport- und Logistiksektor ersetzen. Die Nutzung von Abwärme der Elektrolyse für das Fernwärmenetz und die thermische Behandlung von Siedlungsabfällen tragen neben der Nutzung des Wasserstoffs außerdem dazu bei, den ökologischen Fußabdruck einer Vielzahl weiterer Branchen zusätzlich zu reduzieren.

Mit der geplanten Umwandlung eines Kohlekraftwerks in Hamburg-Moorburg in eine skalierbare 100-Megawatt-Elektrolyseanlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien wird der Grundstein gelegt, um eine vollständige Wasserstoff-Wertschöpfungskette in Hamburg aufzubauen. Der Hafen bildet mit seinem umfangreichen Netz an potenziellen Industrieanwendungen und Dienstleistungspartnern dabei eine einzigartige standortspezifische Plattform.

Darüber hinaus ermöglicht das Netzwerk positive Übertragungseffekte in Deutschland und in ganz Europa. Es ist bereits eng mit anderen Aktivitäten in den Nachbarländern Norddeutschlands verbunden. Eine internationale Zusammenarbeit soll vor allem dazu beitragen, Produktionsanlagen für erneuerbaren Strom und Wasserstoff, Infrastruktur und Distribution sowie Nachfrageerzeuger von der Schwerindustrie bis hin zu Straßen-, Schienen-, Wasserseitigen und Luftverkehr miteinander zu verknüpfen.

Der von den zwölf Hamburger Unternehmen im Rahmen des EU-weiten Förderprogramms "Wichtige Projekte von gemeinsamem europäischem Interesse" (Important Projects of Common European Interest - IPCEI) vorgelegte Verbundantrag umfasst neun sich ergänzende Projekte zur Erreichung dieses Ziels – alle im Raum des Hamburger Hafengebietes. Finanzielle Förderung der deutschen Bundesregierung im Rahmen des IPCEI-Programms ist erforderlich, um das wegweisende Verbundprojekt umzusetzen und die Kostenlücke zwischen grünem Wasserstoff und fossilen Anwendungen zu schließen.

Die Unternehmen Shell, Mitsubishi Heavy Industries (MHI), Vattenfall und das kommunale Unternehmen Wärme Hamburg planen, am Kraftwerksstandort Hamburg-Moorburg gemeinsam Wasserstoff aus Wind- und Solarenergie zu erzeugen und in der näheren Umgebung zu nutzen. Neben dem Bau eines skalierbaren Elektrolyseurs mit einer Ausgangsleistung von 100 Megawatt ist die Weiterentwicklung des Standortes zu einem sogenannten „Green Energy Hub“ geplant. „Die Errichtung einer Elektrolyseanlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff am Standort eines stillgelegten Kohlekraftwerks ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die Umgestaltung von Produktionsstätten für fossile Brennstoffe an anderen Standorten in Europa erreicht werden kann“, erklären Fabian Ziegler (Vorsitzender der Geschäftsführung Shell Deutschland), Oliver Weinmann (Geschäftsführer der Vattenfall Innovation GmbH), Kentaro Hosomi (Chief Regional Officer EMEA Mitsubishi Heavy Industries) und Christian Heine (Geschäftsführer Wärme Hamburg).

Als elementarer Beitrag zu den globalen Klimazielen beabsichtigt Airbus mit dem Flugzeugkonzept ZEROe die in der Luftfahrt verursachten Emissionen nachhaltig zu verringern. ZEROe steht dabei für ein mit Wasserstoff angetriebenes Verkehrsflugzeug. Das Konzept “Wasserstoff für die Infrastruktur und Produktion der Luftfahrt in Norddeutschland" (WIPLiN) sieht unter anderem vor, dass auch der Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur vorangetrieben wird. „Für Airbus ist Wasserstoff eine Schlüsseltechnologie mit Blick auf die Luftfahrt der Zukunft. Dabei geht es nicht nur um den Antrieb von Flugzeugen, sondern auch die Infrastruktur unseres Produktionsstandortes. Wir sind einer der größten Arbeitgeber und Industriebetriebe in der Region Hamburg. Daher sind der Ausbau des Wasserstoff-Industrie-Netzes und weitere Elektrolysekapazitäten wichtig für uns“, sagt Dr. André Walter, Vorsitzender der Geschäftsführung von Airbus Commercial in Deutschland und Produktionsleiter in Hamburg.

Mit der Herstellung von grünem Stahl trägt das Unternehmen im Projekt „H2 für Hamburg“ (H2H) dazu bei, einen erheblichen Anteil zur Senkung von CO₂-Emissionen in der Lieferkette zu ermöglichen. Das Hamburger ArcelorMittal-Werk soll im Rahmen des Vorhabens H2H in vier Schritten bis 2030 auf klimaneutrale Stahlproduktion umgestellt werden. Dazu zählen die Errichtung einer mit Wasserstoff betriebenen Demonstrationsanlage zur Direktreduktion von Eisenerz (H2First) sowie die technologische Umrüstung der bestehenden Direktreduktionsanlage (H2Ready), um langfristig den Einsatz von Erdgas durch grünen Wasserstoff abzulösen. „Um die Versorgung mit grünem Wasserstoff sicherzustellen, setzen wir auf das lokale Wasserstoff-Industrie-Netz und einen deutlichen Anteil von Wasserstoff aus dem Hamburg Green Hydrogen Hub“, kommentiert Dr. Uwe Braun, CEO ArcelorMittal Hamburg.

Das Unternehmen plant bis zum Jahr 2030 mit dem Projekt "Hamburger Wasserstoff-Industrie-Netz" (HH-WIN) den Aufbau einer versorgungssicheren Infrastruktur für den Wasserstoffbedarf der Hamburger Industrie im bundesweiten und europäischen Verbund. Die Wasserstoff-Infrastruktur ist das zentrale Bindeglied zwischen allen Verbundprojekten. Das Vorhaben soll bedarfsorientiert und stufenweise entwickelt und umgesetzt werden. "Es ist unser erklärtes Ziel, für die Hamburger Industrieunternehmen die Möglichkeit zu schaffen, ihren heutigen Erdgasbedarf durch klimaneutralen grünen Wasserstoff zu ersetzen. Über lokale Elektrolyse, den seeseitigen Import bis hin zur Anbindung an das entstehende europäische Wasserstoffnetz sowie an die benachbarten norddeutschen Wasserstoffproduktionszentren können mit unserem Wasserstoffnetz in der Perspektive jährlich rund 570 Millionen Kubikmeter Erdgas ersetzt und somit 1,2 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden.", sagt Christian Heine, Geschäftsführer von Gasnetz Hamburg.

Das Unternehmen hat mit dem Projekt „H2 Schubboot“ (H2SB) ein emissionsfreies Schubboot mit einer Schubleistung von 2400 Tonnen bei einer Geschwindigkeit von 10 Knoten konzipiert. Das Energiesystem besteht aus Druckwasserstoffspeichern und Brennstoffzellen mit Pufferbatterien, die über ein Gleichstromnetz die Schiffsschrauben antreiben. Im ersten Projektschritt plant GreenPlug ein Schubboot zu bauen und zu testen. Anschließend werden neun weitere Schubboote gebaut und an Betreiber verchartert. "Dieses innovative Anwendungsprojekt stärkt die Wirtschaft im Design, Bau und im Betrieb von Binnenschiffen, besonders für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Wir werden grünen Wasserstoff abnehmen, sobald dieser verfügbar ist", kommentiert Dr. Agnus Cassens, CEO von GreenPlug.

Die Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA) plant mit dem Projekt „Hydrogen Logistics Applications & Distribution“ (H2LOAD) diverse Schwerlastgerätetypen (wie z.B. Straddle Carrier, Lkw, Zugmaschinen, Gabelstapler, Leercontainerstapler, Reachstacker sowie eine Rangierlok) mit Brennstoffzellenantrieb in Betrieb zunehmen. „Bei einem erfolgreichen Projektverlauf sehen wir das Potenzial, die Erfahrungen aus Hamburg an unseren weiteren deutschen und zahlreichen europäischen Standorten großflächig anzuwenden, um so einen erheblichen Beitrag zur Dekarbonisierung der europäischen Logistik zu leisten“, sagt Lars Neumann, Director Logistics, Strategy and Business Development der Hamburger Hafen und Logistik AG.

Mit dem Vorhaben Hydrogen Port Applications (HyPA) setzt die Hamburg Port Authority (HPA) als Infrastrukturanbieter und Enabler für Straßen, Schienen und Wasserwege im Hamburger Hafen zwei unterschiedliche Schwerpunkte. Die Transformation der Mobilität in die Nachkarbon-Ära ist einerseits auf die Bereitstellung von Wasserstofftankstellen für Lokomotiven, Schiffe und LKW und zum anderen auf den Bau und Einsatz innovativer wasserstoffbetriebener Schiffe gerichtet. „Eine Wasserstoff-Tankinfrastruktur im Hamburger Hafengebiet ermöglicht emissionsfreien Verkehr im stark genutzten Hafengebiet und ist ein essenzieller Schritt in Richtung Dekarbonisierung“, sagt Jens Meier, CEO der Hamburg Port Authority.

Als Betreiberin von ÖPNV-Personenfähren im Hamburger Hafen plant das öffentliche Unternehmen der Freien und Hansestadt Hamburg den Einsatz emissionsfreier Schiffe in der Flotte. Im Vorhaben H₂HADAG werden der Umbau von drei neuen Schiffen von Diesel-Hybrid auf Wasserstoff-Hybrid sowie der Neubau von zwei weiteren Schiffen (direkt als Wasserstoff-Hybrid) erfolgen. „Wir werden ein integraler Bestandteil der Wertschöpfungskette des Hamburger Wasserstoffverbunds sein. Mit unserer Flotte werden die Hamburger*innen klimaneutral ans Ziel kommen“, sagt Dr. Tobias Haack, Vorstand der HADAG.

Die Stadtreinigung Hamburg errichtet in Hamburg Stellingen das Zentrum für Ressourcen und Energie (ZRE). Mit dem Projekt „Waste to Hydrogen for Hamburg“ will sie gemeinsam mit den Verkehrsbetrieben Hamburg-Holstein, Wärme Hamburg, Gasnetz Hamburg und Hamburg Energie Strom aus der thermischen Verwertung von nicht stofflich nutzbaren Reststoffen verwerten. Dieser Strom soll über Elektrolyse zur grünen Wasserstofferzeugung eingesetzt werden und auch Batterien für E-Mobilität aufladen. „Wir tragen nachhaltig dazu bei, durch die thermische Verwertung von Reststoffen grünen Strom in vielen anderen Bereichen neu nutzbar zu machen. Dazu zählt die Förderung einer klimafreundlichen Mobilität mit alternativen Antriebstechnologien wie Wasserstoff-Müllfahrzeuge oder Busse", sagt Prof. Dr. Rüdiger Siechau, Geschäftsführer der Stadtreinigung Hamburg.

Mit den „Important Projects of Common European Interest” (IPCEI) hat die Europäische Kommission ein Programm geschaffen, über das Ausnahmen vom strengen Verbot der staatlichen Beihilfen möglich sind. Ziel ist es, ein abgestimmtes Vorgehen zwischen EU-Staaten zu fördern und auf diese Weise schwerwiegende Marktstörungen zu beheben und besondere gesellschaftliche Herausforderungen anzugehen. Das „IPCEI Wasserstoff“ soll unter Berücksichtigung der Zielsetzungen auf EU-Ebene zum Markthochlauf für Wasserstofftechnologien und -systeme entlang der gesamten Wasserstoffwertschöpfungskette beitragen. Hierfür konnten Unternehmen in Deutschland bis zum 19. Februar 2021 beim Bundeswirtschaftsministerium ihr Interesse mit ersten Projektskizzen bekunden.