H2Mare-Projekt OffgridWind: OffgridWind - Dezentrale stromnetzunabhängige Offshore-Lösungen für Wind-to-Hydrogen - Teilprojekt Fraunhofer IWES

Abstract

In Deutschland zeichnen sich Fortschritte beim Ausbau erneuerbarer Energien ab, doch Elektrifizierung allein reicht nicht aus, um das angestrebte Maß an Dekarbonisierung zu erreichen. Daher wird die Entwicklung von grünem Wasserstoff- und Power-to-X-Technologien als unverzichtbar erachtet, weil sie Dekarbonisierung mit größerer Energiesouveränität verknüpfen. Vor diesem Hintergrund wird in dem H₂Mare Projekt ein neuartiges Konzept zur Erzeugung von Wasserstoff mit Offshore Windenergie entwickelt. Die Energie soll dort genutzt werden, wo sie entsteht. Offshore-Wind wird direkt in grünen Wasserstoff sowie Folgeprodukte umgewandelt, statt den Strom an Land zu liefern. Innerhalb des H₂Mare-Verbundes konzentriert sich das Teilprojekt OffgridWind darauf, eine neue Windenergieanlage zu entwickeln, die grünen Wasserstoff aus Seewasser in Offshore-Umgebung produziert und ohne Anschluss an das Netz auskommt. Im Rahmen des Vorhabens verfolgt das Fraunhofer IWES folgende zentrale Zielsetzungen: Unterstützung der Entwicklung innovativer Windenergieanlagen und Prüfung der Brennstoffzelle als Backup-Stromversorgungssystem des integrierten Windenergie-Elektrolyse-Systems in windstillen Zeiten, da dies für die Marktreife des Gesamtsystems wesentlich ist. Die Brennstoffzelle wird auf dem Hydrogen Lab Bremerhaven systematisch getestet. Es werden zunächst Testszenarien entwickelt und die Testfeldinfrastruktur entsprechend angepasst. Zudem widmet sich das IWES der Erzeugung von grünem Wasserstoff aus Windstrom in Simulationsstudien. Entscheidend ist, dass der Prozess technisch zuverlässig und gegen Störungen robust sowie wirtschaftlich betrieben werden kann. Das IWES entwickelt daher Methoden zur Absicherung dieser Eigenschaften und zur optimalen Betriebsführung des Gesamtsystems. Dabei dient die Simulationsumgebung als Grundlage, die um notwendige Ergänzungen erweitert wird. Um langfristig tragfähige Betriebsmodelle sicherzustellen, werden Nutzungsszenarien bewertet und deren Ergebnisse genutzt, um das Gesamtsystem zu optimieren.