Wasserstoff und CCS: Bausteine für die Zukunft

Wir wollen die Energiewende vorantreiben und weltweite Klimaziele erreichen. Darum brauchen wir Wasserstoff, eine klimafreundliche Energieform. Und wir brauchen Carbon Capture and Storage (CCS), die Technologie zur Abscheidung und Speicherung von CO2. CCS kann helfen die Industrieemissionen zu senken.

Bei CCS handelt es sich nicht um eine neue Technologie. Seit 2008 läuft das norwegische CO2 Speicherprogramm im norwegischen Snøhvit Feld.

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Wintershall Dea Hydrogen CCS Hero
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Wasserstoff & CCS

Der Klimawandel verändert alles und stellt uns vor große Herausforderungen. Wir müssen das Klima schützen und gleichzeitig unsere Wettbewerbsfähigkeit erhalten – eine echte Gratwanderung! Im Rahmen des Energy Transition Pathway hat sich Wintershall Dea verbindliche Ziele gesetzt. Wasserstoff und CCS sind zwei Technologien, die zum Erreichen dieser Ziele beitragen können. Mit beiden Lösungen ließen sich die Emissionen in Europa um bis zu 70 Prozent senken.  Wasserstoff kann umweltschädlichere Kraftstoffe ersetzen, zum Beispiel im Schwerlastverkehr, in der Industrie oder im Wärmemarkt. Und CCS kann helfen, schwer zu vermeidende Industrieemissionen zu senken und aus Erdgas hergestellten Wasserstoff zu dekarbonisieren.

134

Gigatonnen beträgt die geschätzte CO2-Lagerkapazität in der europäischen Nordsee.

120 TWH

wird die geschätzte jährliche Wasserstoffnachfrage bis 2030 betragen.

70%

der europäischen Emissionen ließen sich durch CCS und Wasserstoff einsparen.

Gas wird sauberer - mit Wasserstoff

Wasserstoff wird als die klimafreundlichste Energiequelle der Zukunft betrachtet, da es praktisch emissionsfrei verbrennt und zur Speicherung und zum Transport von Energie genutzt werden kann. Das bedeutet, dass Wasserstoff als Kraftstoff für den Schwerlastverkehr oder im Wärmemarkt unentbehrlich werden kann. Klimafreundlicher Wasserstoff kann auf verschiedene Arten hergestellt werden: mit erneuerbarem Strom durch Elektrolyse oder aus Erdgas durch Dampfreformierung oder Methanpyrolyse. Aus Erdgas hergestellter Wasserstoff ist erschwinglich und kann unter Einsatz der bestehenden Infrastruktur und Erdgasproduktion bald in großen Mengen zur Verfügung stehen. Durch CCS wird sichergestellt, dass die Wasserstoffproduktion klimafreundlich erfolgt. Für das Erreichen unserer Klimaziele ist Wasserstoff unverzichtbar. Dazu sind wir heute und auch künftig auf Erdgas angewiesen. Wintershall Dea verfügt über die nötige Erfahrung, die Infrastruktur und die Mittel, um aus Erdgas produzierten Wasserstoff zu liefern.

Die Farben von Wasserstoff

Wintershall Dea Hydrogen CCS blau
Wintershall Dea Hydrogen CCS blau
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Blauer Wasserstoff

Bei der Dampfreformierung wird Erdgas in Wasserstoff und CO2 umgewandelt. Mittels CCS lässt sich CO2 unterirdisch sicher speichern.

Wintershall Dea Hydrogen CCS gruen
Wintershall Dea Hydrogen CCS gruen
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Grüner Wasserstoff

Mit aus erneuerbaren Energien erzeugtem Strom wird Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten.

Wintershall Dea Hydrogen CCS tuerkis
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Türkiser Wasserstoff

Bei der Methanpyrolyse wird das im Erdgas enthaltene Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten. Der Kohlenstoff lässt sich für industrielle Zwecke weiterverarbeiten – beispielsweise in der Stahlproduktion.

Pionierarbeit für türkisen Wasserstoff

Wintershall Dea ist eine strategische Partnerschaft mit der VNG AG eingegangen. Gemeinsam wollen wir die Produktion von Wasserstoff aus Erdgas weiter voranbringen.

Der erste Schritt besteht in einer gemeinschaftlichen Investition in das Wasserstoff-Start-up HiiROC. Im Rahmen eines Pilotprojekts entwickeln wir gemeinsam eine Methanpyrolyseanlage. Dabei wird Erdgas in sauberen Wasserstoff und festen Kohlenstoff umgewandelt. Die Anlage besteht aus kleinen, flexiblen Einheiten in Modularbauweise. Sie kann flexibel an die Bedürfnisse lokaler oder industrieller Produktion angepasst werden und lässt sich im Bedarfsfall vor Ort installieren.

Die Pilotanlage soll 2023 in Betrieb gehen und wird damit die erste ihrer Art zur Produktion von türkisem Wasserstoff in Deutschland sein. Mit dieser Anlage können wir ein geplantes Volumen von rund 400 Kilogramm pro Tag produzieren.

Wintershall DEA graphic VNG
Wintershall DEA graphic VNG

Wintershall Dea und VNG arbeiten in der Wasserstoffproduktion zusammen.

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Methanpyrolyse in großem Maßstab

Wir haben uns mit dem Karlsruher Institut für Technologie zusammengetan, um zu sondieren, wie wir so klimafreundlich wie möglich Wasserstoff aus Erdgas erzeugen können. Mit diesem Ziel forschen wir daran, wie die Methanpyrolyse auf die technisch effizienteste Art und Weise erfolgen kann. In einem mit flüssigem Metall gefüllten Spezialreaktor wird Methan in seine molekularen Komponenten (Wasserstoff und fester Kohlenstoff) gespalten. Der feste Kohlenstoff lässt sich sicher lagern und kommt für verschiedene industrielle Anwendungen infrage. Und der Wasserstoff kann als saubere Energiequelle genutzt werden. Für das Forschungsprojekt wurde ein Zeitraum von drei Jahren veranschlagt. So wollen wir die Grundlage für die industrielle Produktion von türkisem Wasserstoff schaffen.

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Umwandlung von Gas in Wasserstoff: Wie die Methanpyrolyse funktioniert.

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Wintershall Dea Methanpyrolyse Video

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Umwandlung von Gas in Wasserstoff: Wie die Methanpyrolyse funktioniert.

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Sauberere Industrie dank CCS

Beim CCS-Verfahren wird CO2 dauerhaft und sicher in tief in der Erde liegenden geologischen Formationen wie ausgeförderten Gas- und Öllagerstätten oder in salzwasserhaltigen Gesteinsschichten gespeichert. Wir können das CCS-Verfahren einsetzen, um Bereiche, in denen sich CO2-Emissionen nur schwer oder gar nicht vermeiden lassen, wie in der Stahl-, Zement- oder chemischen Industrie, zuverlässig zu dekarbonisieren. Die geologische CO2-Einlagerung wird weltweit sowohl im Rahmen kleinerer Pilotprojekte als auch in Großprojekten wie z. B. in Norwegen praktiziert. So steht das CCS-Verfahren bereits heute zur Verfügung. Es ist sicher, zuverlässig und bezahlbar. CCS kann nicht nur die industriellen Emissionen senken, sondern auch durch die direkte Abscheidung von Kohlenstoff aus der Luft negative Emissionen erreichen. Und mittels CCS können wir große und erschwingliche Mengen an klimafreundlichem Wasserstoff aus Erdgas erzeugen. Wintershall Dea verfügt über das Know-how, die technischen Mittel und potenzielle Lagerstätten wie ausgeförderte Öl- und Gasfelder, um den Einsatz von CCS voranzutreiben.

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Wie CCS uns hilft, die CO2-Emissionen zu senken.

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Wintershall Dea Clean industry thanks to CCS

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Wie CCS uns hilft, die CO2-Emissionen zu senken.

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CCS in Dänemark

Ab 2025 könnte der Einsatz von Offshore-CCS in der dänischen Nordsee über das Projekt Greensand möglich sein. Zusammen mit INEOS Energy, Maersk Drilling und anderen Partnern sind wir eines der führenden Mitglieder des Projektkonsortiums. Gemeinsam planen wir, die Infrastruktur und die Kapazitäten für CCS aufzubauen. Dieses Projekt könnte einen wichtigen Beitrag leisten, denn bis zu 8 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr – das entspricht einem Viertel der gesamten Jahresemissionen Dänemarks – ließen sich hier künftig einlagern. Bis Ende 2022 soll CO2 erstmals in einem Pilotprojekt an der Lagerstätte Nini West eingelagert werden, wobei die Emissionen vom der dänischen Zementproduktionsfirma Aalborg Portland stammen. Wenn die Pilotphase erfolgreich ist und sind die entsprechenden regulatorischen und finanziellen Rahmenbedingungen erfüllt sind, könnte die CO2-Einlagerung ab 2025 in vollem Umfang beginnen. Dank unserer langjährigen Erfahrung mit den Bedingungen in der Lagerstätte Nini West treiben wir dieses Dekarbonisierungsprojekt gemeinsam mit unseren Partnern mit Hochdruck voran.

Wintershall DEA Hydrogen CCS greensand
Wintershall DEA Hydrogen CCS greensand

Die Nini West-Lagerstätte befindet sich im Gebiet der Siri-Plattform in der dänischen Nordsee.

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Wintershall DEA Hydrogen CCS northsea
Wintershall DEA Hydrogen CCS northsea

Laut Aussage des dänischen Parlaments ist CCS ein entscheidendes Mittel zur Erfüllung der dänischen Emissionsziele.

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Wintershall Dea/Dominik Obertreis

CO2-Transport per Erdgas-Pipelines

Für den großflächigen CCS-Einsatz im Offshore-Bereich brauchen wir eine gut ausgebaute Infrastruktur. Wir können die Kosteneffektivität deutlich erhöhen, indem wir die bestehende Gasinfrastruktur für den Transport von CO2 umwidmen. Wir haben uns mit der OTH Regensburg Universität für Angewandte Wissenschaften zusammengetan, um zu ermitteln, ob wir die bestehenden Gaspipelines in der südlichen Nordsee zur Beförderung von CO2 einsetzen können. Erste Forschungsergebnisse lassen erkennen, dass dies eine sichere und effiziente Option sein könnte. Auf dem Grund der südlichen Nordsee liegen rund 4.800 km an Rohrleitungen. Wintershall Noordzee (WINZ) betreibt einen Abschnitt von 1.200 km und verfügt über zahlreiche fast vollständig ausgeförderte Lagerstätten, die zur Speicherung von CO2 geeignet sind. Mit unserer Erfahrung und Kompetenz können wir dazu beitragen, dass ausgeförderte Lagerstätten in Verbindung mit unserer bestehenden Infrastruktur zur Speicherung von CO2-Emissionen sicher eingesetzt werden können. So können wir zur Dekarbonisierung der Industrie beitragen.

Der Schlüssel zur Dekarbonisierung

CCS, die sichere geologische Speicherung von CO2 unter Tage, ist eine Technologie, die einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung der Industrie leisten kann. Immer mehr Experten sind sich einig, dass wir die weltweiten Klimaziele nur durch den Einsatz von CCS erreichen können. Schließlich gibt es Emissionen - wie bei der Herstellung von Stahl, Zement oder Chemikalien sowie in der Landwirtschaft – die sich nur schwer oder gar nicht vermeiden lassen. Beispielsweise können rund 10 Prozent der jährlichen deutschen Treibhausgasemissionen nicht durch Vermeidungsmaßnahmen gesenkt werden. Wintershall Dea entwickelt das CCS-Verfahren weiter, um diese Branchen umweltfreundlicher zu machen.

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Klaus Langemann, Senior Vice President Carbon Management and Hydrogen, zu Wintershall Deas Plänen für Wasserstoff und CCS sowie zur wichtigen Rolle von Innovation und Technologie für eine klimaneutrale Zukunft.

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Wintershall Dea Klaus Langemann SVP Carbon Management and Hydrogen

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Klaus Langemann, Senior Vice President Carbon Management and Hydrogen, zu Wintershall Deas Plänen für Wasserstoff und CCS sowie zur wichtigen Rolle von Innovation und Technologie für eine klimaneutrale Zukunft.

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