Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEGDeutschland plant den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft. Um den Prozess dieses Aufbaus nachhaltig und zukunftssicher zu gestalten, werden im vorgeschlagenen Vorhaben die zentralen Fragestellungen zum Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft in Deutschland wissenschaftlich bearbeitet sowie Pfade zur künftigen Nutzung der Wasserstofftechnologien für Politik und Industrie aufgezeigt. Dabei wird auch die internationale Dimension berücksichtigt.
H2 D
Eine Wasserstoffwirtschaft für Deutschland
Struktur des Gesamtvorhaben und Adressierung der Wasserstoff-Wertschöpfungskette durch die Schwerpunkte 1 bis 4
Ziel des Projektes
Das Vorhaben adressiert alle wesentlichen Elemente des Aufbaus einer Wasserstoffwirtschaft in vier Schwerpunkten: Dazu gehörten die Produktion von Wasserstoff mittels Elektrolyse (Schwerpunkt 2) sowie eine sichere Infrastruktur und sichere Technologien (Schwerpunkt 3) für dessen Transport, Speicherung, Verteilung und Anwendung. Für die Nutzung von Wasserstoff gibt es vielfältige Anwendungsfelder. Daher sollen im Vorhaben ausgewählte, hochrelevante Anwendungsbeispiele aus Industrie und Gewerbe im Detail untersucht und in Auslegung und Betrieb auf Basis digitaler Zwillinge optimiert werden. Im Schwerpunkt H2DIGITAL (Schwerpunkt 4) werden Schlüsselkomponenten der Wertschöpfungskette modellbasiert abgebildet und es wird ein Fraunhofer-übergreifender kohärenter Daten- und Modellraum für eine zukünftige Wasserstoffwirtschaft aufgebaut.
Eine Klammer um die genannten Schwerpunkte bildet die systemische Gesamtbetrachtung (Schwerpunkt 1), in der die zukünftige Wasserstoffwirtschaft sowie deren Integration in das Gesamtenergiesystem und dessen Entwicklung eingebettet werden. Ein wesentliches Ergebnis dieser Gesamtbetrachtung ist ein räumlich hochaufgelöster Potenzialatlas für eine deutsche Wasserstoffwirtschaft mit allen Quellen und Senken sowie deren Verknüpfung durch stoffliche Transport- und Verteilstrukturen einschließlich unterschiedlicher Speichersysteme und der Anbindung an internationale Lieferketten. Besonderes Augenmerk wird somit auch auf die Frage des benötigten Importanteils von Wasserstoff zur Defossilisierung heimischer Sektoren gerichtet.
Wesentliche Zielmärkte sind sowohl die Anlagenbauer und Infrastrukturbetreiber als auch die Unternehmen der Grundstoffindustrie und des verarbeitenden Gewerbes in Deutschland und Europa. Hersteller von Elektrolyseuren werden von den Kostensenkungen auf Basis neuartiger Materialen bei der Elektrolyse profitieren. Infrastrukturinvestoren und –betreiber können auf Basis neuartiger Optimiermodelle Unsicherheiten bei künftigen Investitionsentscheidungen deutlich reduzieren. Unternehmen der Grundstoffindustrie und Energieversorger können den Umbau von Industriestandorten zielgerichtet planen und den Betrieb der Anlagen für Wasserstoff-Nutzung und –Erzeugung optimieren. Somit findet sich der Markt für dieses Projekt auf nahezu allen Stufen der Wertschöpfungskette einer künftigen Wasserstoffwirtschaft.