Verbundprojekt: MuWIN "Multi-use floating offshore topside structure for wind energy"; Vorhaben: CoAstHY "Cost assessment of multi-use floating topside structures for the production of hydrogen"

Abstract

Nach dem derzeitigen Stand der Wissenschaft und Technik fallen aufgrund der großen Distanzen zwischen Offshore-Windparks und dem Land, hohe Kosten bei der Errichtung an und es entstehen Verluste bei der Übertragung der elektrischen Energie. Gegenwärtig stehen Elektrolyseanlagen zur Wasserstoffgewinnung an Land, wo dieser aktuell nur zu einem kleinen Teil regenerativ hergestellt wird. Wichtig für die Entwicklung einer nachhaltigen Wasserstoffinfrastruktur sind die beiden Kostenpunkte bei der Erzeugung: 1. Verfügbarkeit von günstigem grünem Strom und 2. Niedrige Investitionskosten bei der Errichtung der Erzeugeranlagen.

Eine Alternative dazu bietet die hoch effiziente regenerative Gestehung von Wasserstoff am Ort der Energieerzeugung, durch die Weiterentwicklung maritimer Strukturen zur Wasserstofferzeugung an der Energiequelle auf einer neuen und innovativen Offshore-Plattform. Ziel des Teilprojekts "CoAstHY" des MuWIN-Projekts ist die Untersuchung der Wasserstofferzeugung und -verteilung bei bzw. von einem Offshore-Windpark unter Nutzung einer schwimmenden Tension-Leg-Plattform mit einer wasserstoffproduzierenden Topside. Dabei sollen modular skalierbare Anlagenkonzepte entwickelt und bewertet werden, welche die gesamte Wasserstoffproduktionskette betrachten.

Die Methode bei der Bearbeitung des Projekts umfasst eine realitätsnahe Systemsimulation der Platt-form. In einer Zusammenführung der Projektergebnisse werden Anlagenkonzepte entwickelt, welche unterschiedliche Transportmöglichkeiten für den Wasserstoff berücksichtigen. Diese werden im letzten Schritt mit einem hierfür entwickelten Kostentool technologisch-ökonomisch analysiert.

Das Ergebnis sind zwei modulare, skalierbaren Konzepte für Plattform-Topside-Konfigurationen mit unterschiedlichen Transportketten, mit detaillierten Kenntnissen zur Erzeugung, Speicherung und dem Transport von Wasserstoff, sowie deren Bewertung unter technisch, wirtschaftlich und logistischen Gesichtspunkten. Eine Betrachtung aller wichtigen CAPEX‑ und OPEX‑Parameter der Offshore‑H₂‑Erzeugung ermöglicht das Erstellen eines MuWIN-Business-Case.

Als Schlussfolgerung/Anwendungsmöglichkeit treiben die Ergebnisse die Entwicklung internationaler Kooperationen, maritimer Wasserstoffwirtschaft und nachhaltiger Offshore‑Technologien voran. Der Weg zu marktreifen und technisch sowie ökonomisch effizienten Plattformlösungen ist kürzer geworden. Die im Projekt entwickelten modularen Topside‑Konzepte und technischen Komponenten können unmittelbar in zukünftige Projektentwicklungen zu schwimmende Offshore‑Plattformen, sowie andere maritime Energiesystemen, übernommen werden.