3D-Modell der H2Mare Offshore-Plattform. (Bildquelle: Leitprojekt H2Mare)
Auf See sorgt starker und stetig wehender Wind für beste Bedingungen zur Erzeugung von Strom aus Windenergieanlagen. Wenn sich dieser direkt und vor Ort für die Produktion von grünem Wasserstoff nutzen ließe, könnte das die Kosten gegenüber der Wasserstoffproduktion an Land deutlich senken. Denn so entfallen nicht nur die Kosten für eine aufwendige Netzanbindung, sondern auch die Energieverluste infolge der zusätzlichen Umwandlungsprozesse.
Dafür müssen Windenergieanlage und Elektrolyseur zur Wasserstoff-Erzeugung allerdings möglichst direkt elektrisch miteinander verbunden werden. In der Praxis ist dies hochkomplex. Die schwankende Stromversorgung als Basis des gesamten nachfolgenden Umwandlungsprozesses inklusive der Wasseraufbereitung und der regelungstechnischen Abstimmung des Systems gehören dabei zu den größten Herausforderungen. Doch genau das passiert jetzt erstmals in einer Versuchsanlage im Megawatt-Maßstab.
Um die direkte Kopplung und ihre Folgen praktisch zu testen, wurde im Rahmen des H2Mare-Projekts OffgridWind im dänischen Floe eine entsprechende Anlage – zunächst an Land – errichtet. Dort hat H2Mare-Projektpartner Siemens Gamesa zwei Elektrolyseure zur Wasserstoff-Herstellung so mit der Windenergieanlage verbunden, wie das später auch auf hoher See stattfinden soll. Mit diesem Aufbau kann das Projektteam auch die Umschaltung zwischen zwei Systemen testen.
Die Rückwirkungen auf die Steuerung lassen sich mit diesem Aufbau erkennen, weiter beurteilen und gegebenenfalls anpassen, da dies auch auf See einer der kritischen Aspekte sein wird.
In den kommenden Monaten untersuchen die Projektpartner von H2Mare nun, wie sich die schwankende Stromproduktion auf die Funktionsweise der Anlage auswirkt. Wie eine Windenergieanlage mit integrierter Wasserstoff-Produktion aussehen würde, hat H2Mare ebenfalls bereits analysiert: In Zukunft könnten alle notwendigen Anlagen auf einer Plattform direkt an einem Offshore-Windrad untergebracht sein.
Neben Siemens Gamesa sind auch RWE, Fraunhofer ICT und Fraunhofer IWES an dem Projekt beteiligt.