Wasserstoffspeichertunnel im Rahmen der schwedischen Hybrit-Initiative (Quelle: Hybrit)
Im Rahmen des Projekts wurde ein 100 m3 großer Wasserstoffspeicher in einer mit Stahl ausgekleideten Felskaverne in Svartöberget in Nordschweden in der Nähe der Hybrit-Direktreduktionsanlage zur Herstellung von Eisenschwamm in Luleå errichtet. Die Wahl des Materials zur Abdichtung der Felskaverne war bei diesem Projekt eine der wichtigsten Fragen. Das ausgewählte Stahlmaterial ist nachweislich wasserstoffbeständig. Aus der Abdichtungsschicht des Speichers (stahlummantelte Felskaverne) ist kein Wasserstoff ausgetreten.
Der Wasserstoffpilotspeicher ist mit Unterbrechungen seit 2022 in Betrieb. Es wurden rund 3.800 Betriebsstunden mit kombinierter Wasserstofferzeugung und -speicherung mit 94 % Verfügbarkeit erreicht. Die jetzt abgeschlossenen Tests zeigen, dass die Speichertechnologie für industrielle Maßstäbe geeignet ist und dass Einsparungen von etwa 25 bis 40 % der variablen Betriebskosten bei der Wasserstofferzeugung erzielbar sind.
Der Pilotspeicher wurde beschleunigten mechanischen Tests unterzogen, die einer Betriebsdauer von etwa 50 Jahren entsprechen. In diesem Rahmen konnten die Sicherheit, Funktionalität und Leistungsfähigkeit der Anlage erfolgreich nachgewiesen werden.
„Wir konnten nachweisen, dass diese Technologie auch das Potenzial hat, das Elektrizitätssystem flexibler aufzustellen, und dass es sich um ein sicheres technologisches Konzept handelt, das über lange Zeit Bestand hat“, sagt Mikael Nordlander, Head of Development für Vattenfalls Industriepartnerschaften. „Die Wasserstoffspeicherung ist ein wichtiger Baustein für die Elektrifizierung industrieller Prozesse, während gleichzeitig der Anteil wetterabhängiger Stromerzeugung steigt. Mit den Ergebnissen und Erfahrungen aus dem Pilotprojekt ist die Technologie nun bereit, hochskaliert zu werden“
Wasserstoffproduktion an Strommarktschwankungen anpassen
Die Hybrit-Initiative wurde 2016 von den Eigentümern SSAB, LKAB und Vattenfall mit dem Ziel ins Leben gerufen, die weltweit erste fossilfreie, erzbasierte Eisen- und Stahlproduktion mit fossilfreiem Wasserstoff zu entwickeln. Für Industrieprozesse, die Wasserstoff aus fossilfreiem Strom anstelle fossiler Brennstoffe verwenden, wird sich die Abhängigkeit der Industrie vom Elektrizitätssystem erhöhen. Zudem ist die sichere Wasserstoffversorgung ein entscheidender Faktor.
Der Hauptzweck des Wasserstoffspeichers besteht darin, die Wasserstoffproduktion an die Schwankungen des Strommarktes anpassen zu können. Die Kosten der Wasserstoffproduktion werden optimiert, indem bei niedrigen Strompreisen Wasserstoff über die Nachfrage hinaus hergestellt und gespeichert wird, während bei hohen Preisen die Wasserstoffproduktion zurückgefahren und der gespeicherte Wasserstoff verwendet wird.