Reallabor H2-Wyhlen

Grüner Wasserstoff vom Hochrhein

Wasserstoff spielt eine Schlüsselrolle in der Energiewende: Er lässt sich aus schier unendlichen Ressourcen produzieren, einfach speichern und verteilen und hinterlässt keine Schadstoffe bei der Verbrennung. Die Bundesregierung fördert deswegen die Wasserstofftechnologie.

Energiedienst nimmt sich des Themas Wasserstoff tatkräftig an. Im Rahmen des Ideenwettbewerbs „Reallabore der Energiewende“ hat das Unternehmen gemeinsam mit der Konzernmutter EnBW ein Konzept für die Wasserstoffnutzung beim Bundeswirtschaftsministerium eingereicht. Im Zentrum dieses Konzepts steht die Power-to-Gas-Anlage von Energiedienst in Grenzach-Wyhlen am Hochrhein. Diese stellt Wasserstoff mittels Elektrolyse her. Dafür verwendet sie Ökostrom aus dem benachbarten Wasserkraftwerk. Grüner Wasserstoff – umweltfreundlicher geht es nicht!

Tragfähiges Geschäftsmodell

Ziel des Reallabors H2-Wyhlen ist ein überzeugendes Geschäftsmodell rund um die Nutzung des Wasserstoffs sowie der Nebenprodukte (z.B. Abwärme), die bei der Herstellung anfallen. Durch eine intelligente Verknüpfung diverser Bereiche – Mobilität, Industrie, Wärme – soll der grüne Wasserstoff mit hohen Wirkungsgraden zur Anwendung kommen und dadurch wirtschaftlich tragfähig werden.

Im Dezember 2020 erfolgte die Förderzusage des Bundeswirtschaftsministeriums für das Reallabor. Im Januar 2021 wird das Projekt starten. Die Laufzeit liegt bei fünf Jahren.

Starke Partner im Boot

Starke Partner sind wichtig für einen Erfolg. Deshalb haben Energiedienst und EnBW diverse Projektpartner aus Forschung und Industrie ins Boot geholt. Zum Beispiel das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) aus Stuttgart. Direkt neben der Power-to-Gas-Anlage betreibt das ZSW eine an diese angeschlossene Forschungseinrichtung.

Ein weiterer Partner ist die Dialogik gGmbH (Stuttgart) als Spezialistin für Partizipation und gesellschaftliche Technikforschung. Das dritte Partnerunternehmen, Messer, soll den regionalen Transport sowie die Verteilung des Wasserstoffs übernehmen.

Fragen & Antworten

Die Bundesregierung misst Wasserstoff eine Schlüsselrolle in der Energiewende bei. Vor diesem Hintergrund hat sie 2020 ihre „Wasserstoffstrategie“ veröffentlicht mit dem Ziel, Wasserstoff als einen regenerativen Energieträger in Deutschland massentauglich zu machen und so den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Demselben Ziel dient das Projekt „Reallabore der Energiewende“. Dort sollen tragfähige Geschäftsmodelle zur Nutzung von Wasserstoff entwickelt und erprobt werden, unter anderem für eine klimafreundliche Mobilität. Im Vordergrund steht dabei die Wirtschaftlichkeit, die bislang noch nicht gegeben ist. Sie soll durch eine intelligente Verknüpfung diverser Bereiche wie Mobilität, Industrie, Nutzung von Abwärme etc. erreicht werden (Stichwort Sektorenkopplung).

Ziel des vom Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsprojekts ist es zudem, in Deutschland hochqualifizierte zukunftsfähige Arbeitsplätze zu schaffen und zu halten.

Energiedienst betreibt bereits seit 2019 eine Power-to-Gas-Anlage, die grünen Wasserstoff herstellt. 

Die Power-to-Gas-Anlage ist seit Dezember 2019 in Betrieb. Im Dezember 2020 erfolgte die Förderzusage des Bundes für das Reallabor. Das Projekt startet im Januar 2021 und ist auf 5 Jahre ausgelegt.

Zuerst wollen wir ein Geschäftsmodell entwickeln, das wirtschaftlich tragfähig ist. Davon wird dann abhängen, ob und - wenn ja, in welchem Umfang - wir unsere Anlage ausbauen werden. Diese Grundsatzentscheidung soll nach Ablauf der ersten 12 Monate fallen, also zum Jahreswechsel 2021/22.

Im ersten Schritt geht es darum, ein Geschäftsmodell zu entwickeln, das auch anderswo und in größerer Dimension zur Anwendung kommen kann. Alles, was irgendwann im großen Stil Anwendung findet, muss vorher im Kleinen erprobt werden.

Wenn wir, wie von der deutschen Bundesregierung geplant, unseren Energiebedarf im Jahr 2050 zu 80 % aus erneuerbaren Quellen bestreiten wollen, wird der Bedarf an Energiespeicheroptionen erheblich zunehmen. Deshalb müssen wir heute schon anfangen, dafür Konzepte zu entwickeln, die bis dahin funktionieren.

Bei der Produktion des Wasserstoffs entsteht – wie bei jedem technischen Prozess – Abwärme. Diese wird meistens an die Umwelt abgegeben, also nicht genutzt. Da der Ressourcenschutz immer wichtiger wird, rückt das Thema Abwärmenutzung inzwischen immer stärker in den Fokus. Daher ist es von enormer Bedeutung, auch die Abwärme einer sinnvollen Nutzung zuzuführen. Außerdem geht es bei diesem Reallabor darum, den Wirkungsgrad der Anlage und ihrer Technologie so stark wie möglich zu erhöhen (angestrebt sind 70 bis 85 %). Im vorliegenden Fall liegt es deswegen nahe, die in der Power-to-Gas-Anlage entstehende Abwärme zusammen mit der Abwärme des benachbarten Wasserkraftwerks zum Beheizen der angrenzenden Liegenschaften zu verwenden. Hierzu wurden bereits Verträge mit der Gemeinde Grenzach-Wyhlen geschlossen.

Insgesamt sollen 3 Wohnquartiere mit der Abwärme aus Power-to-Gas-Anlage und Kraftwerk versorgt werden:

  • das Neubeugebiet „Kapellenbach Ost“ in Wyhlen (noch nicht im Bau). Bedarf: 3,85 GWh Wärme pro Jahr (Heizleistung: 2‘100 KW). Voraussichtlicher Lieferbeginn: Mitte 2022 für den ersten Bauabschnitt. Das Gesamtgebiet wird in drei Teilabschnitten erschlossen (2022 - 2024). Die Abdeckung soll zu 87 % aus Abwärme vom Generator des Rheinkraftwerks und der Abwärme des Elektrolyseurs (= 4,0 GWh) erfolgen und zu 13 % aus Biomasse (= 0,6 GWh). Insgesamt geht es um rund 900 Wohneinheiten;
  • ein Neubaugebiet am Wasserkraftwerk Wyhlen (noch nicht im Bau). Bedarf: 750 MWh. Voraussichtlicher Lieferbeginn: Mitte 2022;
  • die Bebauung „Neue Mitte Grenzach“ (teilweise Neubauten; noch nicht im Bau). Bedarf: 14 GWh pro Jahr (Heizleistung Grundlast/Spitze: 1,5 - 7 MW). Primär wird dieses Gebiet über Abwärme des Unternehmens DSM versorgt; Energiedienst wird also hier nur einen kleinen Teil beisteuern. Voraussichtlicher Lieferbeginn: Mitte 2021. Hier wird ein Nahwärmenetz im Bestand errichtet, das heißt: Die Errichtung des Nahwärmenetzes erfolgt sukzessive.

Zur Versorgung dieser 3 Wohnquartiere wird Energiedienst künftig 3 Großwärmepumpen betreiben. Die Unterzeichnung der benötigten Gestattungsverträge für die Errichtung der Nahwärmenetze mit der Gemeinde Grenzach-Wyhlen erfolgte im Januar 2020.

Wir sind überzeugt, dass unser grüner Wasserstoff als Speicher sinnvoll zur Energiewende beiträgt. Wir glauben daran, dass das Potenzial von Wasserstoff, neben der E-Mobilität, auf breiter Ebene erkannt wird. Die Vorteile von Wasserstoff sprechen für sich:

  • leicht speicherbar,
  • bis zu einem gewissen Prozentsatz ins Gasnetz einspeisbar,
  • einziges Abfallprodukt aus der Brennstoffzelle ist Wasserdampf.


„Die Anlage in Wyhlen ist ein perfektes Beispiel für Sektorenkopplung und eine Musterlösung für die Energiewelt der Zukunft.“

Jörg Reichert, Vorsitzender der Geschäftsleitung von Energiedienst

„Mit der Power-to-Gas-Anlage hier in Wyhlen ist ein Vorzeigeprojekt für die Energiewende in Baden-Württemberg entstanden.“

Nicole Hoffmeister-Kraut, Landeswirtschaftsministerin (CDU)


Ihre Ansprechpartnerin

Dr. Reihaneh Zohourian

r.zohourian@enbw.com