Bei der Erzeugung von grünem Wasserstoff wird Wasser verbraucht. Abhängig von der regionalen Wasserverfügbarkeit können daraus Interessenskonflikte entstehen. (Bild: Adobe Stock)
Das Wassermanagement in der Wasserstoffwirtschaft ist wichtig. Während in fossil betriebenen Kraftwerken große Wassermengen vor allem zu Kühlzwecken entnommen, aber auch wieder zurückgeleitet werden, kommen in der grünen Wasserstoffwirtschaft geringere Wassermengen zum Einsatz. Diese werden aber per Elektrolyse zu Wasserstoff und Sauerstoff umgewandelt. Im Gegensatz zum Wassereinsatz in klassischen Kraftwerken wird das Wasser somit verbraucht. Damit wird die Frage einer ausreichenden Wasserverfügbarkeit relevant.
Wasser kaum Kriterium bei Standortwahl von Elektrolyseuren
Der Problemstellung widmet sich ein interdisziplinäres Konsortium, das unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) die verschiedenen Akteure zusammenbringt. Ziel des „EnAqua-Dialogs“ ist es, Lösungen zu erarbeiten, die gleichzeitig den Bedürfnissen der Energiewende, den lokalen Umweltbedingungen und den gesellschaftlichen Erwartungen gerecht werden.
Obwohl Wasser zum Teil weder in ausreichender Qualität noch Quantität zur Verfügung steht, ist die Frage der Wasserverfügbarkeit aktuell kaum Thema bei der Standortwahl von Elektrolyseuren. Als Beispiel nennt Dr.-Ing. Ilka Gehrke, die für Fraunhofer Umsicht das Projekt leitet, die geplanten Wasserstoff-Hubs in der Größenordnung mehrerer Gigawatt im Norden von Niedersachsen. Dort ist davon auszugehen, dass die Grenzen der Wasserversorgung erreicht und sogar überschritten werden können, wenn allein Trinkwasser zum Einsatz kommt. Noch kritischer schätzt Fraunhofer Umsicht die Situation am Bitterfelder Chemiestandort Leuna ein, der sich in einer der trockensten Gegenden Deutschlands befindet.
Konflikte frühzeitig identifizieren, Alternativen benennen
Im EnAqua-Dialog wird daher u. a. diskutiert, inwieweit alternative Wasserquellen für die Wasserstofferzeugung nutzbar gemacht werden können. Im Fokus stehen dabei insbesondere Kläranlagenabläufe. Bei ihrer Aufbereitung zu Brauchwasser entstehen jedoch Konzentrate. Sie enthalten Salze und andere Chemikalien, mit denen umgegangen werden muss.
Aktuell werden zwei Modellstandorte im Detail betrachtet, um Konflikte zwischen sämtlichen Akteuren und deren Bedürfnissen zu identifizieren und Maßnahmen zur Konfliktlösung zu benennen. Im Fokus stehen Emden in Ostfriesland und Arnsberg im Sauerland. Während der Elektrolyseur in Emden im städtischen Umfeld platziert werden soll, ist er in Arnsberg im ländlichen Umfeld geplant. In beiden Städten hat Fraunhofer Stakeholder-Analysen und Interviews durchgeführt. Neben der Wasserstoffwirtschaft und Wasserversorgung sind daran Kommunen, Bürgerinnen und Bürger, Landwirtschaft, Industrie, Naturschutzorganisationen und Verbände beteiligt.
Weitere Informationen hat Fraunhofer auf der Internetseite „WHy: Wasser für die grüne Wasserstoffwirtschaft“ gebündelt. Dort finden sich u. a. Karten, die die geplanten Wasserstoffstandorte in Verbindung mit dem Trockenheitsindex darstellen.