Verbundprojekt HydroNet treibt Energiewende voran

Am 1. Oktober 2024 startet die Umsetzung des Energiewendeprojektes „HydroNet“. Die Förderzusage aus Bundesmitteln wurde im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms erteilt. Das auf eine Laufzeit von fünf Jahren ausgelegte Projekt hat das Ziel, eine komplette Region im Sauerland mit ihren unterschiedlichen Akteuren aus dem industriellen Mittelstand und Wissenschaft, Politik und Verwaltung zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft zu transformieren.

Robert Habeck, Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz: „Systemische Demonstrationsprojekte wie HydroNet sind essenziell für den Markthochlauf von Wasserstoff. Von der Erzeugung bis zur Nutzung zeigt das Projekt, wie die Dekarbonisierung der Industrie gelingen kann. Im Sauerland schaffen wir damit ein Wasserstoff-Ökosystem, an das sich später weitere Erzeuger und Verbraucher anschließen können. Im Rahmen des Energieforschungsprogramms des BMWK fördern wir das Projekt HydroNet mit 18 Millionen Euro. Besonders freue ich mich, dass auch insbesondere kleine und mittlere Unternehmen aus dem Sauerland an der Umsetzung beteiligt sind und von der Zuwendung profitieren und damit einen Beitrag zur Transformation der Industrie leisten. Mit der Förderung von Wasserstoffprojekten entlang der gesamten Wertschöpfungskette gehen wir einen wichtigen Schritt hin zu einer klimaneutralen und nachhaltigen Wirtschaft in Deutschland.“

Katherina Reiche, Vorstandsvorsitzende der Westenergie AG und Vorsitzende des Nationalen Wasserstoffrates der Bundesregierung: „Die Förderzusage für HydroNet Sauerland ist ein bedeutsamer Meilenstein für die Energiewende. Deutschlandweit zeigen wir erstmalig, dass der industrielle Mittelstand mit nachhaltigem Wasserstoff versorgt werden und diesen für Prozesswärme nutzen kann. Wir schaffen damit die Grundlage, um die zahlreichen Hidden Champions des Sauerlandes - Säulen unseres exportorientierten, industriellen Mittelstands - mit nachhaltigem Wasserstoff zu versorgen. Wasserstoff wird eine Schlüsselrolle bei der Transformation unserer Wirtschaft spielen. Er ist entscheidend, wenn wir unsere industriellen Wertschöpfungsketten erhalten und den Wirtschaftsstandort zukunftsfähig gestalten wollen. Um dies zu erreichen, müssen wir den Wasserstoffhochlauf deutlich beschleunigen. Dafür braucht es klare und verlässliche Rahmenbedingungen, sowohl auf nationaler als auch auf europäischer Ebene. Mit HydroNet leisten wir einen konkreten Beitrag zur Versorgung des industriellen Mittelstands im Sauerland mit preiswertem, kohlenstoffarmem Gas. Dies ist ein wesentlicher Baustein für eine nachhaltige industrielle Zukunft in unserer Region und darüber hinaus.“

Integrativer und interdisziplinärer Ansatz entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette

Das Großprojekt wird bis Ende 2029 neue Produkte, Lösungen und Erkenntnisse für die Planung, die Errichtung und den Betrieb einer energieoptimierten Wasserstoffwirtschaft erarbeiten. Ziel des Projekts ist es, fossile Energieträger in der Region Arnsberg weitgehend zu ersetzen sowie die Partner als flexible Teile eines zukünftigen Energiesystems zu Akteuren der Energiewende werden zu lassen. Dafür investieren die Partner insgesamt rund 75 Millionen Euro, davon Konsortial-führer Westnetz allein einen Betrag in Höhe von 29 Millionen Euro. Die Differenz in Höhe von 46 Millionen Euro wurde über den Projektträger Jülich (PtJ) beim Bundeswirtschaftsministerium (BMWK) eingereicht und wird nun mit insgesamt 18 Millionen Euro gefördert.

In Kooperation mit Forschungseinrichtungen wird hier wesentliches Knowhow für die Entwicklung einer kompletten Region hin zur Nutzung von Wasserstoff für die regionale Wertschöpfung aufgebaut. Dieses Projekt verfolgt als nationaler Vorreiter erstmals einen integrativen und interdisziplinären Ansatz über unterschiedliche Wertschöpfungsketten und Sektoren hinweg.

Mit diesem Alleinstellungsmerkmal vereint und integriert HydroNet regionale Akteure entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette: von der Wasserstoffgewinnung vor Ort über die Infrastruktur für die Verteilung des grünen Wasserstoffs bis hin zur industriellen Transformation und Nutzung des Wasserstoffs mit Herkunftsnachweis und Zertifizierung. Im Fokus stehen vor allem Unternehmen der Metallproduktion und -verarbeitung, Automobilzulieferung, Papierherstellung sowie Mobilität und Abwasseraufbereitung.

HydroNet besteht aus einem Konsortium mit 12 Verbundpartnern unter der Leitung des Verteilnetzbetreibers Westnetz als Konsortialführer, neun assoziierten Partnern, einem Projekt-Forum mit zahlreichen interessierten Unternehmen sowie einem politischen Beirat aus einem breiten Parteienspektrum.

Das Sauerland ist eine Region, deren Vielfalt an kleinen, mittelständischen sowie großen Unternehmen in unterschiedlichsten Industriebranchen sich besonders für eine optimale Testumgebung eignet. Durch innovative Ansätze und mithilfe erneuerbarer Energien können Kohlenstoffdioxidemissionen aus Verbrennungsprozessen deutlich verringert oder vollständig vermieden werden. Die Produktion kann weiterhin im industriellen Maßstab erfolgen. Die Bewältigung des Wandels sollte mit möglichst geringen gesellschaftlichen, ökonomischen und ökologischen Einbußen erfolgen. Das hierfür notwendige Grundlagen- und Erfahrungswissen auf dieser Maßstabsebene fehlt bisher. Der Aufbau einer nachhaltigen Wasserstoffinfrastruktur im laufenden Betrieb in regionalem Umfang stellt Entscheidungsträger vor einen regelrechten Paradigmenwechsel. Insofern beschränkt sich der nationale Wasserstoff-Infrastrukturaufbau – trotz seiner enormen Potenziale – bislang auf technische, in sich abgeschlossene Versuchs- und Testanlagen innerhalb lokaler Modellprojekte. Ein ganzheitlicher und netzorientierter Ansatz fehlt bislang.

Zielsetzung des Projekts

HydroNet verspricht in Kooperation mit Forschungseinrichtungen einen Wissensvorsprung und wesentliche Erkenntnisse in der Entwicklung bzw. Umstellung einer kompletten Region hin zur Nutzung von Wasserstoff, die sich auch auf andere Regionen übertragen lassen. Gleichzeitig geht es darum, herauszuarbeiten, welche neuen Wertschöpfungspotentiale erschlossen werden können und wie der weitere Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft gestaltet werden muss.

Die dafür notwendigen technischen, prozessualen und betriebswirtschaftlichen Entwicklungen werden interdisziplinär nur durch die enge Kooperation zwischen Forschung und Industrie ermöglicht. So werden innerhalb des Projekts, Methoden und Verfahren zur Zertifizierung und zum Herkunftsnachweis für grünen Wasserstoff entwickelt. Insbesondere der Einsatz experimenteller Stacks für die Elektrolyseure, aber auch die Umstellung der industriellen Gasbrenner auf reinen Wasserstoff im Zusammenspiel mit einer diskontinuierlichen Erzeugung und Pufferung in Leitungsabschnitten sowie die damit verbundene Mess-, Regel- und Steuerungstechnik bzw. -elektronik stellen weitere wesentliche Forschungsfelder dar.

Dies ist die Grundlage dafür, dass sich aus dem im Projektzeitraum bestehenden Anwenderkreis heraus nach und nach – insbesondere im Rahmen weiterer Ausbaustufen nach der Förderphase – auch andere Unternehmen der Region sowie angrenzender Gebiete an die Wasserstoff-Infrastruktur anschließen können. Eine Anbindung an das deutsche Wasserstoff-Kernnetz bis hin zu den internationalen ARA-Häfen ist bereits angedacht.

Im Kern geht es um das Ziel der Erschließung von Wertschöpfungspotenzialen und der Gewinnung von Erkenntnissen für Vorgaben und Parameter eines zukünftigen Hochlaufs der Wasserstoffwirtschaft.

Basierend auf einer Projektidee aus dem Jahr 2014, die eine stillgelegte 11 km lange Erd-gasleitung in Arnsberg als möglichen Nukleus identifizierte, starte am 20. Juli 2021 die Planung des Projektes HydroNet als wegweisendes „Forschungsprojekt der Energiewende“. Im Kern des Vorhabens steht die Erprobung zukunftsfähiger Energietechnologien unter realen Bedingungen im Verbund und im industriellen Maßstab.

Zwei für den Projekterfolg von HydroNet maßgebliche Alleinstellungsmerkmale sind:

1. HydroNet ermöglicht eine nahezu risikofreie Umstellung der Industrie durch einen Drei-Stufen-Ansatz: zuerst via 3D-Feuerraumsimulation, zweitens durch die Überprüfung der Verbrennungstests bei der GWI GmbH, und erst im letzten Schritt erfolgt die tatsächliche industrielle Produktionsumstellung vor Ort.
2. Digitaler Herkunftsnachweis (digitaler Produktpass) für grünen Wasserstoff mit Hilfe digitaler Verifizierungsmethoden: Im Rahmen von HydroNet können Auswirkungen der skalierten regionalen Wasserstoffinfrastruktur auf überregionaler Ebene in Richtung nachhaltiger Raumwirkung exakt betrachtet und langlebige Szenarien für Infrastrukturaufbau abgeleitet werden. Der Wasserstoffhochlauf wird so industriell greifbar, realitätsnah und auf eine zukunftssichere Ebene gestellt.