Power-2-Hydrogen-Tankstelle Hamburg

Flexible Elektrolyse-Anlagen können überschüssigen Strom aus Wind- und Solaranlagen in Gas umwandeln, welches gespeichert oder als Treibstoff für Fahrzeuge verwendet werden kann. Zudem können Elektrolyse-Anlagen auch am Regelenergiemarkt teilnehmen und so für eine Stabilisierung der Stromnetze sorgen. Ein Beispiel für flexible Speicherbewirtschaftung ist ein Pilotprojekt des Leipziger Stromversorger Clean Energy Sourcing (CLENS) an der Power-to-Hydrogen-Tankstelle in Hamburg.

Gemeinsam mit einem großen internationalen Energiekonzern hat CLENS die Bewirtschaftung einer Wasserstoff-Tankstelle in Hamburg entwickelt. Hier ist die Funktionsweise von Power-to-Hydrogen klar erkennbar: In Zeiten, in denen sehr günstiger oder überschüssiger Strom verfügbar ist, wandelt ein Elektrolyseur Strom in Wasserstoff um, in dem er den Strom nutzt, um Wasser in Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) zu spalten. Dieser Vorgang – Elektrolyse genannt – ermöglicht eine zeitliche Entkoppelung der Stromerzeugung vom Zeitpunkt des Verbrauchs, da sich Gase wesentlich leichter speichern lassen als Elektrizität.

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CLENS versucht bereits heute, die Nutzung der Power-to-Hydrogen-Technologie so wirtschaftlich wie möglich zu gestalten. Neben geringen Systemkosten ist derzeit günstiger Strom ein wichtiger Faktor. Die gute Reaktionsfähigkeit der Anlage und die Kombination mit einem großzügig dimensionierten Wasserstoffspeicher ermöglichen CLENS, den Elektrolyseur in Hamburg sehr flexibel zu betreiben: Über eine vollautomatisierte Fernsteuerung kann die Elektrolyse-Anlage auf günstige Strompreise (im Day-Ahead- und Intraday-Handel) an der Strombörse reagieren und den Stromverbrauch entsprechend anpassen.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit Regelleistung (Minutenreserve und Sekundärregelleistung) bereitzustellen, indem die Stromaufnahme der Anlage auf Anforderung des Übertragungsnetzbetreibers kurzfristig erhöht oder abgesenkt wird, um das Stromnetz stabil zu halten. So können nicht nur sehr günstige Strombezugskosten, sondern sogar Einnahmen aus der Regelleistungsvermarktung erzielt werden. Die Entscheidung, wann und in welchem Markt der Einsatz der Flexibilität am sinnvollsten und wirtschaftlichsten ist, wird bei CLENS vom sogenannten Trading & Operations Cockpit (TOC) getroffen – also gemeinsam vom Portfoliomanagement und dem rund um die Uhr arbeitendem Handelsteam. Dabei müssen immer einige „Randbedingungen“ im Blick behalten werden: Beispielsweise muss stets ausreichend Wasserstoff vorrätig sein, damit die Nachfrage der Tankkunden bedient werden kann.

Das Power-to-Hydrogen Projekt ist ein Weg, um die Ziele „flexible Speicherung grüner Energie“, „Netzstabilität“ und „CO2-neutrale Mobilität“ auf eine wirtschaftliche und nachhaltige Weise zu kombinieren.

In der folgenden Tabelle sind die wesentlichen Daten zum Projekt zusammengestellt.

ProjektnamePower-2-Hydrogen-Tankstelle Hamburg
KategoriePilotanlage
Betriebszustandin Betrieb
EinweihungMärz 2015
Eingangsleistung Strom185 kW_el
H2-Produktionbis zu 65 kg/Tag
StandortHamburg Bahrenfeld,  Schnackenburgallee