naturenergie: Von der Wasserkraft zum grünen Wasserstoff
Die Energiedienst-Gruppe produziert seit über 120 Jahren Ökostrom aus Wasserkraft im Südwesten Deutschlands (Hochrhein, Schwarzwald) und im Schweizer Kanton Wallis. Als eines der ersten integrierten Energieunternehmen hat die Energiedienst-Gruppe Klimaneutralität als Unternehmensprinzip konsequent in allen Bereichen umgesetzt: In den Wasserkraftwerken, in den Verteilnetzen zur Stromversorgung und mit der Marke naturenergie bei den Kunden. Energie sieht das Unternehmen ganzheitlich – Strom- und Gasversorgung, Photovoltaik, Wärme- und Energielösungen, Elektromobilität und E-Carsharing. Die Energiedienst-Gruppe war 1898 Pionier mit dem ersten Großwasserkraftwerk Europas. 1998 war sie mit naturenergie einer der ersten Ökostromanbieter Deutschlands. Seit 2019 ist sie Pionier in der Erzeugung von grünem Wasserstoff.
Energiespeicher für Strom, Wärme, Antriebsenergie
Umweltschutz, Energieeffizienz, Schonung natürlicher Ressourcen, Klimaschutz sind seit Jahrzehnten Prinzipien der Arbeit von naturenergie. Für das Unternehmen war deshalb früh klar, sich als Pionier in der Wasserkraft und im Vertrieb von Ökostrom auch für die Erzeugung von CO2-freiem Wasserstoff zu engagieren.
Wasserstoff ist eine der großen Zukunftstechnologien in der Energiewirtschaft. Grüner Wasserstoff soll die Energiewende und die Dekarbonisierung mit ermöglichen, indem mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen Wasserstoff erzeugt wird. Wasserstoff macht erneuerbare Energie speicherbar und kann bei Bedarf in Strom, Wärme oder Antriebsenergie zurückverwandelt werden. Darüber hinaus kann er in der Industrie stofflich eingesetzt werden und so den dort derzeit auf Basis fossiler Energieträger hergestellten Wasserstoff ersetzen.
Industrielle Produktion von grünem Wasserstoff, Sektorenkopplung und Forschung
Die Power-to-Gas-Anlage auf dem Gelände des Wasserkraftwerks Wyhlen am Hochrhein spaltet mit Hilfe von elektrischer Energie in einem „Elektrolyse“ genannten Verfahren Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). Das Projekt kombiniert die Produktion von grünem Wasserstoff im industriellen Massstab mit der Nutzung von Abwärme aus der Elektrolyse zum Beheizen von Wohngebieten und mit Forschungsprojekten. Diese haben zum Ziel, Materialien für eine effizientere Elektrolyse zu testen und den Betrieb der Wasserstoff-Elektrolyse immer weiter zu verbessern. Gleichzeitig ermöglicht Energiedienst dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), eine Forschungsanlage auf dem Kraftwerksgelände zu betreiben.
Der lange Weg zur Realisierung
Im Februar 2016 erhielten die Energiedienst-Gruppe und ZSW vom Land Baden-Württemberg den Zuschlag für das Leuchtturmprojekt. Fachleute erarbeiteten die Unterlagen für die Genehmigung der Anlage, Gutachten zu Umweltbeeinträchtigungen und Schallausbreitung. Im Dezember 2017 starteten die Bauarbeiten, im März 2018 genehmigte das Regierungspräsidium Freiburg den Betrieb der Anlage nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz (BlmSchG). Die Power-to-Gas-Anlage wurde am 15. November 2018 eingeweiht und erhielt im Dezember 2019 die Betriebsfreigabe des Regierungspräsidiums.
Power-to-Gas-Anlage in Betrieb
Inzwischen hat die Anlage über 4.000 Betriebsstunden absolviert. Die Anlage hat eine Leistung von einem Megawatt. Hinzu kommen 0,3 Megawatt einer angeschlossenen Forschungseinrichtung des ZSW. Die maximale Produktionsmenge (bei Volllastbetrieb) beträgt 200 Normkubikmeter (Nm3) bzw. 17 kg Wasserstoff pro Stunde. Das entspricht einer Tagesleistung von 4.800 Nm3 bzw. 408 kg pro Tag. Die Speicher der Anlage haben eine Kapazität von ca. 1.600 Kilogramm. Da Wasserstoff bisher noch selten im Verkehrssektor eingesetzt wird, wird aktuell die regionale chemische Industrie mit Wasserstoff versorgt. Dies ersetzt den mit fossilen Brennstoffen produzierten Wasserstoff.
Weitere Optimierung
Der erzeugte grüne Wasserstoff ist so rein, dass er sogar als Kraftstoff für Brennstoffzellen-Fahrzeuge genutzt werden kann. Die Ein-Megawatt-Anlage könnte klimaneutral den Jahresbedarf von rund 1.000 Brennstoffzellenfahrzeugen liefern. Gespräche mit Kommunen zum Einsatz des Wasserstoffs im öffentlichen Nahverkehr laufen.
Durch Nutzung der Abwärme der Power-to-Gas-Anlage wird sich der Wirkungsgrad von aktuell 66% voraussichtlich auf 70-85% steigern. Energiedienst liefert ab 2022 rund 4.600 MWh Wärme pro Jahr aus der Abwärme der Power-to-Gas-Anlage bzw. des Wasserkraftwerks in zwei Wohngebiete der Standortgemeinde Grenzach-Wyhlen. Um den Spitzenbedarf zu sichern und um die Redundanz sicherzustellen, wird am Kraftwerk Wyhlen zusätzlich einen Biomassekessel installiert.
Ende 2020 hat die Energiedienst-Gruppe den Förderbescheid des Bundeswirtschaftsministeriums für den weiteren Ausbau der grössten Power-to-Gas-Anlage Süddeutschlands erhalten. Die Energiedienst-Gruppe und ihre Partner erhalten für das „Reallabor H2-Wyhlen“ eine Forschungsförderung von rund 13.5 Millionen Euro. Die Power-to-Gas-Anlage wird um 5 Megawatt elektrische Leistung erweitert und damit in ihrer Kapazität versechsfacht. Mit Industrie, Gewerbe und Verkehr sollen weitere Kunden für die Wasserstoff-Wirtschaft gewonnen werden.
„Klimaschutz ist für uns seit Jahrzehnten ein mehr als wichtiges Anliegen. Seit vielen Jahren unternehmen wir große Anstrengungen, um CO2-Emissionen konsequent zu reduzieren und Ressourcen zu schonen. Nun haben wir mit der Klimaneutralität den nächsten logischen Schritt getan. Und zwar ab sofort und nicht erst in ein paar Jahren.
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Dr. Jörg Reichert
Vorsitzender der Geschäftsleitung der Energiedienst Holding AG
Fakten:
Mitarbeiter: 1.337
Gründung: 1898 in Rheinfelden/Deutschland
Branche: Stromproduktion in Wasserkraftwerken, Energieversorgung, Energielösungen für private Haushalte, Unternehmen und Kommunen, bundesweiter Vertrieb von Ökostrom unter der Marke naturenergie
Standorte: Die Energiedienst-Gruppe betreibt rund 50 Wasserkraftwerke am Hochrhein, im Südschwarzwald und im Wallis. Hauptstandorte sind Rheinfelden und Donaueschingen in Südbaden, Laufenburg (Aargau) und Visp (Wallis). Insgesamt zählt die Unternehmung 14 Standorte in Deutschland und 15 Standorte in der Schweiz.
Zertifizierung:
Die Energiedienst-Gruppe verfügt seit dem Jahr 2009 über ein zertifiziertes Umweltmanagementsystem (UMS) nach der international gültigen Norm ISO 14001. Im Jahr 2015 wurde dieses um die Anforderungen das Energiemanagementsystems nach DIN ISO 50.001 erweitert und ebenso erfolgreich zertifiziert.
Auszeichnungen und Engagement:
Auch mit dem Bürogebäude möchte die Energiedienst-Gruppe Vorbild sein. 2012 wurde das neue Bürohaus in Rheinfelden endgültig bezogen. Es hat ein besonders nachhaltiges Energiekonzept und ist nach dem Platin-Standard der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) errichtet.
Ein Photovoltaik-Carport mit Ladeinfrastruktursystem und einer Leistung von 160 kWp ist derzeit in Fertigstellung für dieses Gebäude.