Mehrere Pilotprojekte zur Speicherung von Wasserstoff sind in Deutschland an den Start gegangen. Erste Resultate sind offenbar ermutigend.

 

Öl- und Gaskavernen auf Wasserstoff umzustellen, steht im Mittelpunkt, wenn es darum geht, Speicherplatz für Wasserstoff zu schaffen. Auch neue Speicher sind eine Option. Zahlreiche Pilotprojekte beschäftigen sich mit dem Thema, gewinnen wertvolle Erkenntnisse und erzielen vielversprechende Ergebnisse. 

Die Bodenverwertungs- und -verwaltungs GmbH (BVVG), eine Treuhand-Nachfolgegesellschaft, die für die Privatisierung von Vermögenswerten der ehemaligen DDR zuständig ist, bringt jetzt zusätzliches Energiewendepotenzial ins Spiel: Sie will Flächen, die vor der Wende einmal als Erdgasspeicher vorgesehen waren, für die Wasserstoffnutzung ausschreiben. Die Grundstücke sind bereits geologisch vorerkundet, doch die Vorhaben waren nach der Wiedervereinigung nicht mehr weiterverfolgt worden. Marktliberalisierung und Pipelinebau hatten sie uninteressant gemacht. Das könnte sich jetzt ändern. 

Aktuell ruft die BVVG zur „Bekundung von Kaufinteresse unter Angabe von Preisvorstellungen“ auf. Wie eine Sprecherin gegenüber E&M betonte, ist auf den Bergwerksgrundstücken das Gestein bereits erforscht, es hatte also Bohrungen gegeben, an zwei Standorten waren sogar schon Testkavernen ausgesolt worden.

Die Untersuchungsergebnisse sollen − ebenso wie neue wissenschaftliche Erkenntnisse, die die Eignung für Wasserstoffspeicherungen belegen − den Interessenten bereitgestellt werden, wie es seitens der Behörde heißt. Es geht um fünf Standorte in Nordostdeutschland: Meßdorf (Sachsen-Anhalt), Fresendorf, Wesenberg Nord und Wesenberg Süd (alle in Mecklenburg-Vorpommern) sowie Rosa in Thüringen. Letzterer ist der einzige Porenspeicher, bei den anderen handelt es sich um Salzkavernen.

Essenziell für Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft

Die Verfügbarkeit von genügend Speicherplatz gilt als enorm wichtig für den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft. Denn durch Speicher kann der Grundlastbedarf der Industrie sicher gewährleistet werden. Problematisch ist hier allerdings der Zeitfaktor.

Der Speicherverband Ines (Initiative Energien Speichern) sieht Entwicklungszeiten für neue Wasserstoffspeicher von zehn Jahren. Rund sechs Jahre gibt er für eine vollständige Umwidmung vorhandener Erdgasspeicher mit neuen Obertageanlagen an. Dass für die Umsetzung der Energiewende bis 2045 benötigte Wasserstoffspeicherkapazitäten von 80 Milliarden kWh erwartet werden, verdeutlicht, welche Herausforderungen auf die Energiewirtschaft zukommen. 

Von den derzeit vorhandenen 47 Gasspeichern in Deutschland lassen sich zwar vermutlich 35 für Wasserstoff nutzen. Was die Kapazität angeht, ergibt das aber aufgrund der geringeren Energiedichte von Wasserstoff im Vergleich zu Erdgas nur 32 Milliarden kWh. 

Konkrete Angaben dazu, wie gefragt die Lagerstätten auf ehemaligem DDR-Gebiet sind, wollte die BVVG nicht machen. Die Interessenbekundungsverfahren seien unbefristet veröffentlicht und dienten der aktuellen Markterkundung, „um auf der Grundlage der Erkenntnisse über die Durchführung einer Ausschreibung entscheiden zu können“, heißt es seitens der Behörde. 

Die Energiedichte als Herausforderung

Die großen Player in der Branche haben offenbar zunächst ihre bestehenden Anlagen im Blick und die Projekte, an denen sie dort schon arbeiten. Auch die Unsicherheiten, was den Markthochlauf und die gesetzlichen Rahmenbedingungen angeht, sorgen für Zurückhaltung. EWE-Vorstandsvorsitzender Stefan Dohler formuliert es im Interview mit E&M so: „Im Moment sind wir gut aufgestellt mit dem Bau eines ersten großtechnischen Wasserstoffspeichers in der Wesermarsch und den Überlegungen zu weiteren Projektentwicklungen an unseren Gasspeicherstandorten.“

 
Zugleich verweist er aber auch auf die Energiedichte von Wasserstoff, die nur ein Drittel derer von Erdgas ist. „Für die gleiche Energiemenge wird das drei- bis vierfache Volumen für die Speicherung benötigt. Bei einem echten Wasserstoffboom würde also auch der Bedarf an Wasserstoffspeichern entstehen.“ Darauf könne man, so Dohler, mit Umrüstung und Neubau gut reagieren, allerdings mit einigen Jahren Vorlauf. 

„Aktuell sehen wir eine schnelle Hochskalierung aber nicht. Dafür gibt es noch zu viele Fragen rund um die Rahmenbedingungen und Speichergesetzgebung.“ (Das ganze Interview mit Stefan Dohler können Sie nachlesen in der April-Ausgabe, Seite 7.) Bei Uniper wollte man sich gegenüber E&M nicht zu den BVVG-Speichern äußern. Die Begeisterung scheint sich wohl auch hier in Grenzen zu halten. 

Die aktuellen Projekte

Bei den Wasserstoffspeichern, an denen aktuell schon gearbeitet wird, handelt es sich um Pilotprojekte in unterschiedlichen Stadien. So hat sich etwa Uniper vorgenommen, Speicher entlang des künftigen Wasserstoff-Kernnetzes in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen zu errichten. Konkretes gibt es im Konzern, der mit Erdgasspeicherkapazitäten von 80 Milliarden kWh in Deutschland, Österreich und dem Vereinigten Königreich zu den größten Speicherbetreibern Europas zählt, aber auch schon.

Da wäre zum einen der Testspeicher im ostfriesischen Krummhörn, der sich in einer Tiefe von rund 1.700 Metern befindet. Die ausgesolte Kaverne ist etwa 30 Meter hoch, hat einen Durchmesser von 16 Metern und ein Volumen von 3.000 Kubikmetern. Sollte die Testphase zu positiven Ergebnissen kommen, ist eine Vergrößerung des Standorts geplant. 250 Millionen kWh sollen hier einmal eingelagert werden. Die Kosten, um die Hohlräume und Anlagen dafür zu schaffen, gibt Uniper mit 350 bis 500 Millionen Euro an. 

Während Krummhörn unter der Projektbezeichnung „Hydrogen Pilot Cavern“ (HPC) firmiert, geht es bei „HyStorage“ in Oberbayern um Wasserstoff in Porenspeichern. Diese findet man vor allem im Süden der Republik. Mit Partnern hat Uniper in dem bis zu 9 Milliarden kWh fassenden Erdgasspeicher einen Teil für Wasserstoff abgetrennt. Mit den Zwischenergebnissen der Tests zeigten sich die Unternehmen jedenfalls zufrieden. 

Kaum veränderter Reinheitsgrad in Rüdersdorf

EWE meldete Ende 2024 den Abschluss seines Forschungsvorhabens „HyCAVmobil“ am Gasspeicherstandort Rüdersdorf bei Berlin als großen Erfolg. „Im Rahmen des Wasserstoffspeicherprojekts konnten EWE und Partner Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) nachweisen, dass die sichere Einlagerung von Wasserstoff in einem unterirdischen Kavernenspeicher möglich ist“, so das Fazit des Oldenburger Energiedienstleisters. Dabei habe sich, wie es weiter heißt, auch gezeigt, dass sich der Reinheitsgrad des Wasserstoffs durch die Speicherung in einer neu errichteten Kaverne wie der in Rüdersdorf nur minimal verändert.

Die Erkenntnisse, die man beim Bau und Betrieb der 500-Kubikmeter-Testkaverne gewonnen hat, will EWE jetzt auf Kavernen mit dem 1.000-fachen Volumen übertragen. „Unser Ziel ist es, großtechnische Kavernen zur Wasserstoffspeicherung zu etablieren. Allein EWE verfügt mit 37 Salzkavernen über 15 Prozent aller deutschen Kavernenspeicher, die sich zur Speicherung von Wasserstoff eignen“, erklärte EWE-Vorstandsvorsitzender Stefan Dohler bei einer Pressekonferenz zum Projektabschluss in Rüdersdorf. 

Die Erkenntnisse aus dem Projekt will EWE in einem nächsten Schritt auf ein erstes großtechnisches Vorhaben übertragen. Ralf Riekenberg vom Rüdersdorfer Wasserstoffteam: „An unserem Kavernenstandort in Huntorf in der Wesermarsch rüsten wir eine Erdgaskaverne für die Speicherung von Wasserstoff um. Allerdings müssen wir die Reinheit nach der Wasserstoffentnahme bei dieser Bestandskaverne gesondert betrachten. Denn bisher haben wir hier Erdgas gespeichert, das wir nicht komplett aus dem Speicher herausholen können.“ 

Das Huntorfer Projekt ist wiederum Teil des verbindenden vierteiligen Vorhabens „Clean Hydrogen Coastline“. Es bringt Erzeugung, Speicherung, Transport und Nutzung von grünem Wasserstoff − vor allem in der Industrie − zusammen und setzt damit politische Forderungen um. Derzeit ist EWE in der Detailplanung und hat sich vorgenommen, bereits in den nächsten drei bis vier Jahren in Huntorf Wasserstoff einzulagern. 

Kritik an fehlendem politischem Rahmen

Auch die politischen Rahmenbedingungen für die Errichtung von Wasserstoffspeichern waren bei der Pressekonferenz in Rüdersdorf Thema − verbunden mit kritischen Worten und der Forderung nach „Klarheit über Regulatorik und Finanzierung“. „Niemand kann in Wasserstoffspeicher von null an komplett wettbewerblich investieren, um den Markthochlauf voranzutreiben“, erklärte EWE-Chef Dohler.

„So wie beim Wasserstoffkernnetz eine Art Anschubunterstützung nötig ist, so werden wir diese auch im Speicherbereich benötigen.“ Er forderte daher, dass der politische Rahmen mit der Wasserstoffspeicherstrategie schnell gesteckt wird und Kernfragen wie die Ausgestaltung des Marktrahmens angegangen und staatlich abgesicherte Finanzierungsmechanismen sowie konkrete Finanzierungskonzepte für Speicherprojekte ausgestaltet werden. 

„Bis zur Klärung des regulatorischen Rahmens gehen wir daher ins Risiko, leisten Vorarbeit und entwickeln Konzepte, wie wir unsere jetzigen Gasspeicherstandorte in Rüdersdorf, Huntorf, Jemgum und Nüttermoor für die Speicherung von Wasserstoff umbauen und diese ans Wasserstoff-Kernnetz anschließen können.“ Wenn der politische Rahmen stehe, dann könne EWE, so Dohler weiter, zügig Investitionsentscheidungen treffen und in die Umsetzung seiner Pläne gehen. 

14 Millionen Euro investiert

Der Gasspeicherstandort von EWE in Rüdersdorf ist mit seiner Nähe zur Metropolregion Berlin und zu den Wasserstoffleitungen, die im Rahmen des deutschlandweit geplanten Wasserstoff-Kernnetzes gebaut werden sollen, geografisch optimal gelegen. Daher hat das Unternehmen bereits mit Ontras Gastransport eine Absichtserklärung zur Integration in das Wasserstoff-Kernnetz unterzeichnet. Zudem ist EWE dem Kooperationsprojekt „Flow − making hydrogen happen“ der Gastransportnetzbetreiber Gascade, Ontras und Terranets BW als Speicherpartner beigetreten. Geplant ist der Bau einer Transportinfrastruktur von Nordostdeutschland nach Südwestdeutschland als Teil des Kernnetzes, um internationale Wasserstoffmärkte miteinander zu verknüpfen.

Das Investitionsvolumen für das Rüdersdorfer Speicherprojekt „HyCAVmobil“ belief sich in den vergangenen fünf Jahren nach Angaben von EWE auf mehr als 14 Millionen Euro − knapp 8 Millionen davon waren EWE-Mittel. 6,5 Millionen Euro steuerte das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) bei. Eine Perspektive ist die Weiterentwicklung des Standorts zur Versorgung der Hauptstadtregion, der Raffinerie Schwedt und des Stahlwerks von Arcelor Mittal in Eisenhüttenstadt. 

Großprojekt Etzel in Niedersachsen

Im Februar hat die Storag Etzel GmbH mit einer Tochter des baden-württembergischen Energieunternehmens EnBW einen Vertrag über Bau und Betrieb der Speicher am Standort Etzel unterzeichnet. Die Vereinbarung sieht vor, „großvolumige Wasserstoffkapazitäten in mehreren Neubaukavernen unter Tage von über einer Million Kubikmetern zu entwickeln und langfristig zu betreiben“.

Bei der EnBW Etzel Speicher GmbH betrachtet man den Standort Etzel als eine „wichtige Stärkung der H2-Infrastruktur für die Wasserstoffversorgung aus dem Bodensee-Benelux-Korridor für den Südwesten Deutschlands“, wie es in einer Mitteilung heißt. Boris Richter, Geschäftsführer der Storag Etzel GmbH: „Der Standort Etzel nimmt eine wichtige Rolle beim H2-Markthochlauf in Nordwesteuropa ein. Zusammen mit unseren Standortpartnern arbeiten wir kontinuierlich daran, die Kavernenanlage Etzel bis 2027 H2-ready zu machen.“ 

Die Zusammenarbeit beinhaltet nach Angaben der Partner perspektivisch sowohl den Bau von neuen Kavernen als auch die Umrüstung von bestehenden auf Wasserstoffspeicherung. Die Kavernenanlage Etzel umfasst derzeit 75 Kavernen für die Öl- und Gasspeicherung. Das Wasserstoffausbaupotenzial wird mit 24 Kavernen beziffert, wovon einige bereits teilentwickelt sind. Eine typische Kaverne in Etzel kann aufgrund der „sehr guten Geologie vor Ort ein geometrisches Hohlraumvolumen von bis zu 800.000 Kubikmetern haben“. Das entspricht einer Wasserstoffkapazität von 200 bis 250 GWh je Kaverne, wie es in einer Mitteilung der Unternehmen heißt.

Mit „H2CAST Etzel − (H2 Cavern Storage Transition)“ ist derzeit am Standort schon eines der größten Forschungs- und Entwicklungsprojekte Europas im Bereich Wasserstoff im Gange − und meldet immer wieder neue Fortschritte. 
Nach dem erfolgreichen Abschluss der Umrüstung und der Dichtheitstests von zwei Erdgaskavernen im Jahr 2024 erfolgte im Januar die Einspeicherung von Wasserstoff. Bis 2026 sollen sämtliche Erprobungsphasen durchlaufen und der Standort H2-ready sein. Allein die beiden Testkavernen können danach 200 Millionen kWh an Wasserstoffenergie unterbringen. Mit einer möglichen Gesamtkavernenkapazität von 20 Milliarden kWh wäre Etzel in Niedersachsen ein ganz großer Player im Wasserstoffgeschäft. 

Auch RWE und Gasunie sind aktiv

Der RWE-Konzern ist beim Rennen um die Wasserstoffspeicher ebenfalls dabei. Hier steht der Standort Kottiger Hook im Speicherfeld Gronau-Epe (Nordrhein-Westfalen) im Fokus. Das Projekt ist Teil der Initiative „GET H2“, die sich den Aufbau einer europäischen Wasserstoffinfrastruktur auf die Fahnen geschrieben hat. Die Bauarbeiten sind in vollem Gange. Zum Jahreswechsel war der erste Verdichter geliefert worden. Bis 2027 soll eine kommerzielle Nutzung von zwei Kavernen möglich sein, von einer Kapazität von 240 Millionen kWh ist die Rede.