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Foto: ERE
Die Projektpartner geben den erfolgreichen Abschluss einer Machbarkeitsstudie zur Versorgung eines Thyssenkrupp-Stahlwerks mit blauem Wasserstoff bekannt.

Thyssenkrupp Steel Europe

Machbarkeitsstudie: Blauer Wasserstoff fürs Stahlwerk

Ist die Versorgung von Deutschlands größtem Stahlwerk mit blauem Wasserstoff technisch möglich? Eine jetzt abgeschlossene Machbarkeitsstudie gibt Antworten.

Das norwegische Energieunternehmen Equinor, der Gasfernleitungsnetzbetreiber OGE und der Stahlhersteller Thyssenkrupp Steel Europe wollten in der Machbarkeitsstudie die Möglichkeit prüfen, das Duisburger Stahlwerk von Thyssenkrupp Steel mit blauem Wasserstoff zu beliefern. Dies könnte mittelfristig eine deutliche CO2-Reduktion durch eine nahezu klimaneutrale Stahlproduktion ermöglichen – solange andere Arten von Wasserstoff, vor allem grüner, voraussichtlich nicht in ausreichender Menge zur Verfügung stehen werden, um den Bedarf vollständig zu decken

Das Ergebnis der Machbarkeitsstudie ist vielversprechend

Die im Oktober 2019 begonnene gemeinsame Machbarkeitsstudie kommt zu dem Ergebnis, dass die dekarbonisierte Herstellung von „blauem” Wasserstoff aus Erdgas und die Belieferung von Deutschlands größtem Stahlwerk in Duisburg technisch möglich sind. Nun wollen die Partner weitere Details erarbeiten, um die Grundlage für mögliche Investitionsentscheidungen zu schaffen. Die Partner sind überzeugt, dass blauer Wasserstoff als verlässliche und verfügbare Technologie das Potenzial zur Erschließung des europäischen Wasserstoffmarkts hat. Insbesondere im Hinblick auf die jüngste Entscheidung der EU, sich ehrgeizigere Klimaziele für 2030 zu setzen, kann blauer Wasserstoff eine wichtige Rolle als zukunftsfähige und zeitnah verfügbare Quelle für nahezu klimaneutralen Wasserstoff in großen Mengen und somit bei der Erreichung dieser Ziele spielen.

Blauer Wasserstoff ergänzt andere Technologien

Die angestrebten großen Mengen blauen Wasserstoffs sind bei der Schaffung der notwendigen Wasserstoffpipeline-Infrastruktur und der Etablierung der Wasserstoffwirtschaft hilfreich. Blauer Wasserstoff ergänzt somit die anderen Wasserstoffproduktionstechnologien und kann ein Katalysator dafür sein. Grundannahme der Untersuchung war die Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas und eine dauerhafte Offshore-Lagerung des im Verfahren anfallenden CO2. Unter diesen Voraussetzungen werden in der Studie verschiedene Optionen für den Bezug und den Transport von Wasserstoff zum Duisburger Produktionsstandort von Thyssenkrupp untersucht sowie Optionen für den Transport und die Lagerung von CO2.

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Drei mögliche Standorte für die Produktion ausgewählt

Bei der Beurteilung möglicher Standorte für die Wasserstoffproduktion hat die Studie drei Standorte als prinzipiell geeignet für eine Wasserstoffproduktion bestätigt: Einen möglichen Produktionsstandort an der holländischen Küste in Eemshaven und zwei weitere mögliche Standorte an der deutschen Nordseeküste. Hinsichtlich der Produktionskapazität wurden zwei Szenarien untersucht: 1,4 GW und 2,7 GW. Für die ausgewählten Standorte bedarf es einer weiteren technischen Detaillierung sowie einer zusätzlichen Bewertung des verfügbaren Platzes für das 2,7-GW-Szenario.

Wie wird der blaue Wasserstoff ins Stahlwerk transportiert?

Für den Transport von Wasserstoff haben sich alle Optionen, die nicht auf Pipelines basieren, als unwirtschaftlich erwiesen. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass ein wirtschaftlicher Transport über Pipelines möglich ist, da die Kosten für den Pipelinetransport im Vergleich zu den Kosten für die Wasserstoffproduktion gering sind. Im Hinblick auf den Transport und die Lagerung von CO2, das bei der Herstellung von blauem Wasserstoff anfällt, wurden als mögliche CO2-Lagerstätten das Projekt „Northern Lights” in Norwegen sowie weitere Lageroptionen untersucht, u.a. das Porthos-Projekt vor der Küste von Rotterdam, wobei Northern Lights das am weitesten fortgeschrittene ist.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass je nach Produktionskapazität entweder der CO2-Transport per Schiff oder Pipeline in Frage kommen. Auf Basis von Marktprognosen renommierter externer Marktanalysten schätzt die Studie den Preis für blauen Wasserstoff auf ca. 2,1 EUR/kg (entspricht 58 EUR/MWh) bei einem voraussichtlichen zukünftigen und langfristigen durchschnittlichen Erdgaspreis von 23 EUR/MWh.

Klärung regulatorischer Rahmenbedingungen erforderlich

Neben einer weiteren technischen Konkretisierung kommt die Studie auch zu dem Schluss, dass die regulatorischen Rahmenbedingungen in Deutschland und der EU einer weiteren Klärung bedürfen, um die Basis für mögliche Investitionsentscheidungen zu schaffen. Dies umfasst die Klärung bezüglich einer Umwidmung von Erdgaspipelines zu dedizierten Wasserstoffpipelines sowie des Wasserstofftransports unabhängig von der Produktionstechnik. Außerdem ist eine Abstimmung zwischen den Niederlanden und Deutschland über Netzausbau und Transportvereinbarungen erforderlich.

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Nächste Schritte: Grundlage für Investitionen schaffen

In Zukunft werden die Projektpartner Details zu möglichen Produktionsstandorten erarbeiten. Die Partner werden außerdem ihre Gespräche mit potenziellen CO2-Lagerstätten weiterführen, darunter Northern Lights und Porthos. Ziel ist es, in den kommenden Monaten die Grundlage für mögliche Investitionsentscheidungen zu schaffen. Dabei ist es von großer Bedeutung, dass die entsprechenden politischen und regulatorischen Rahmenbedingungen geschaffen werden, um die grundlegende Transformation einer energieintensiven Industrie, die im internationalen Wettbewerb steht, zu ermöglichen. 

Außerdem ist die Finanzierung für Capex- und Opex-intensive klimarelevante Projekte und die Klimatransformation eine Voraussetzung zur Schaffung eines Marktes für klimaneutrale Produkte. Mögliche Opex-Finanzierungsmechanismen könnten Carbon Contracts for Difference (CCFD, Differenzverträge) oder Anreize für Kunden für den Bezug klimaneutraler Produkte sein.

Die Machbarkeitsstudie kommt zu dem Ergebnis, dass die gesamte Wertschöpfungskette des Projekts frühestens 2027 realisiert werden könnte.

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