Der Energiestandort Lingen

RWE errichtet im Gaskraftwerk Emsland eine Pilot-Elektrolyse mit einer Kapazität von 14 Megawatt (MW). Dabei handelt es sich um eine Versuchs- und Testanlage: Im Rahmen des Projekts werden zwei Elektrolyse-Technologien unter industriellen Bedingungen erprobt und Erfahrungen mit dem Zusammenspiel aller Komponenten der Wasserstofferzeugung gesammelt. Durch die Erfahrungen aus der Pilotanlage kann der spätere Betrieb kommerzieller Großanlagen optimiert werden.

Die Anlage beinhaltet einen 10-MW-Druck-Alkali-Elektrolyseur von Sunfire und einen 4-MW-PEM-Elektrolyseur (Protonen-Austausch-Membran) des Herstellers ITM. Unter Einsatz von Strom kann die Anlage stündlich bis zu 270 Kilogramm Wasserstoff erzeugen.

Das Land Niedersachen fördert die Anlage mit 8 Millionen Euro. Die Bauarbeiten begannen im Juni 2022 und im Frühjahr 2023 wurden die ersten Elektrolyse-Module auf dem Gelände angeliefert.

Der Wasserstoff aus der Pilotanlage soll zunächst dem Brennstoff (Erdgas) für die Gasturbinen des RWE-Kraftwerkes beigemischt werden. In Zukunft kann er auch in das entstehende öffentliche Wasserstoffnetz eingespeist werden. 

Am Haupteingang des Gaskraftwerks Emsland plant RWE mit der Westfalen Gruppe die Errichtung einer Trailer-Abfüllstation für grünen Wasserstoff sowie einer öffentlichen Wasserstoff-Tankstelle. Dort sollen dann Lkw, Busse, Müllsammelfahrzeuge, Kleintransporter und Pkw grünen Wasserstoff tanken können. Zudem sollen Tankfahrzeuge grünen Wasserstoff aufnehmen und von dort aus an Abnehmer in der Region liefern können. Betreiber der Anlage wird die Westfalen Gruppe sein.

Der grüne Wasserstoff für die Tankstelle und Abfüllstation wird unter anderem in der 14-Megawatt-Pilot-Elektrolyseanlage auf dem Gelände des Gaskraftwerkes Emsland erzeugt.

Die Wasserstofftankstelle Lingen wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie mit insgesamt über 6 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt.

Im Rahmen des Projekts GET H₂ Nukleus plant RWE auf dem Gelände des Gaskraftwerk Emslands bis 2027 eine Elektrolysekapazität von 300 Megawatt (MW) zu schaffen. Diese Kapazität soll in drei Ausbaustufen realisiert werden.

Projektziel ist die großskalige und kommerzielle Erzeugung von grünem Wasserstoff, der an industrielle Abnehmer geliefert wird.

2021 haben die Bundesregierung und das Land Niedersachsen GET H₂ Nukleus für eine Förderung als „Important Project of Common European Interest“ (IPCEI) nominiert.

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Am 14. Februar 2024 hat die EU-Kommission die beihilferechtliche Genehmigung (Notifizierung) für eine Förderung des GET H₂ Nukleus als Teil eines wichtigen Projekts von gemeinsamem europäischem Interesse (IPCEI) erteilt. Danach darf das Projekt Fördermittel von Bund und Ländern erhalten. Ein konkreter Förderbescheid steht noch aus. Entsprechend konnte RWE bislang noch keine finale Investitionsentscheidung treffen.

Die Bundesregierung hat 2022 den vorzeitigen Maßnahmenbeginn für GET H₂ Nukleus genehmigt. Grund für den vorzeitigen Maßnahmenbeginn ist die Einhaltung des Projektrealisierungszeitraums und der damit verbundenen Förderbedingungen. Darauffolgend hat RWE im Dezember 2022 die ersten zwei PEM-Elektrolyseure (insgesamt 200 MW Leistung) bestellt.

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Im September 2023 hat das Gewerbeaufsichtsamt Oldenburg den Bau und den Betrieb der ersten beiden 100-MW-Elektrolyseure genehmigt.

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Für die Erzeugung von Wasserstoff braucht es vollentsalztes Prozesswassers und Kühlwasser. Zur Erzeugung dieses vollentsalzten Wassers für die Elektrolyseanlagen errichtet RWE eine neue Wasseraufbereitungsanlage (WAB), in der das aus der Ems entnommene Wasser unter anderem durch die Entsalzung aufbereitet wird. Die WAB geht voraussichtlich Ende 2024 in Betrieb.

Im September 2023 wurde im Gaskraftwerks Emsland der erste Wasserstoff erzeugt - mit einem Hochtemperatur-Festoxid-Elektrolyseur (SOEC) von Sunfire. Die 0,25-MW-Anlage ist Teil des Forschungsprojekts GET H₂ TransHyDE, das Fragen rund um den Transport von Wasserstoff in der öffentlichen Gasversorgung angeht. Der Wasserstoff aus dem Elektrolyseur wird vor Ort in einen Leitungsring aus Neu- und Bestandsleitungen eingespeist.

Im Rahmen von GET H₂ TransHyDE wird erforscht, wie sich Wasserstoff in ehemaligen Erdgasleitungen verhält und wie seine Qualität verbessert (aufgereinigt) werden kann. Auch wird getestet, welche Materialien sich für Bauteile in der Wasserstoffversorgung eignen. Zudem optimieren die Projektpartner Verdichterkonzepte für den Wasserstofftransport und verfeinern Technologien zum Auffinden von Leckagen und zur Inspektion und Wartung von Leitungen.

RWEs Partner bei dem Forschungsprojekt sind Adlares GmbH, Evonik Operations GmbH, Meter-Q Solutions GmbH, Nowega GmbH, Open Grid Europe GmbH und Rosen Germany GmbH zusammen mit der DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Potsdam.

Das Gaskraftwerk Emsland ist einer von zwei Standorten der „Megabatterie 117+“, einem der größten und innovativsten Batteriespeicher Deutschlands.

RWE setzt die Megabatterie 117+ kommerziell in Großhandelsmärkten und in Regelenergiemärkten ein. Sie hilft kurzfristige Ungleichgewichte im Stromnetz auszugleichen und trägt so dazu bei, Erneuerbare Energien ins Energiesystem zu integrieren.

Ihre Lithium-Ionen-Batterien werden virtuell mit RWE-Laufwasserkraftwerken an der Mosel gekoppelt. Bei einem Stromüberangebot im Netz speichern die Batterien den Strom, während gleichzeitig die Laufwasserkraftwerke an der Mosel die Stromproduktion reduzieren. Im umgekehrten Fall, einer Stromknappheit im Netz, speisen die Batterien den gespeicherten Strom in das Netz ein und auch die Laufwasserkraftwerke an der Mosel erhöhen ihre Stromproduktion.

Durch das Hoch- oder Herunterregeln der Durchflussmenge an den gekoppelten Laufwasserkraftwerken kann RWE weitere Leistung als Regelenergie bereitstellen.

Für die Megabatterie 117+ in Lingen und Werne hat RWE insgesamt rund 50 Millionen Euro investiert. Die Anlage ist seit Januar 2023 in Betrieb.

Seit August 2023 betreibt der Firmenverbund HyIron auf dem Gelände des RWE-Gaskraftwerkes Emsland eine wasserstoffbasierte Direktreduktionsanlage zur Erzeugung von grünem Eisen (DRI – Direct Reduced Iron).

An der Pionieranlage wird die Systemintegration von DRI-Anlagen als Verbraucher in die öffentliche Wasserstoff-Infrastruktur erforscht.

In der Anlage kann mithilfe von grünem Wasserstoff aus Eisenerz klimaneutral Eisen produziert werden. Der grüne Wasserstoff für die DRI-Anlage wird in der benachbarten Elektrolyse-Pilotanlage von RWE erzeugt.

Das grüne Roheisen aus der DRI-Anlage wird von Benteler im Stahlwerk Lingen weiterverarbeitet.

Der Block D der GuD-Anlage verfügt über zwei Gasturbinen mit einer Gesamtleistung von ca. 565 Megawatt (MW), dazu über zwei Abhitzekessel und eine gemeinsame Dampfturbine (Leistung von 330 MW). Damit hat die GuD-Anlage Block D eine Gesamtleistung von ca. 895 MW.

Die 14-MW-Pilotelektrolyse ist über Leitungen an Block D angebunden. Eine ähnliche Anbindung an Block D wird auch für den GET H₂ Nukleus geschaffen. Teile des im Piloten und im Nukleus produzierten Wasserstoffs können über diese Anbindungen künftig dem Erdgas für die Gasturbine beigemischt werden. Dabei sind Beimischungsquoten von bis zu 5 % möglich.

So sammelt RWE Erfahrungen mit dem Einsatz von Wasserstoff in der Stromerzeugung.

Block D wurde 2010 in Betrieb genommen und 2020 weiter effizienzsteigernd modernisiert.

Über das Kühlwasserpumpenhaus am Dortmund-Ems-Kanal entnimmt RWE der Ems Wasser. Das Flusswasser wird zur Kühlung der Anlagen (Kraftwerk und Elektrolyse) und als Ausgangsstoff (Prozesswasser) für die Wasserstofferzeugung eingesetzt.

Je nach Einsatzzweck wird das Wasser vom Kühlwasserpumpenhaus zum Beispiel in die Wasseraufbereitung geleitet, wo es erst demineralisiert (entsalzt) und dann der Elektrolyse zugeführt wird.

Um im Gaskraftwerk Emsland grünen Wasserstoff erzeugen zu können, wird Strom aus erneuerbaren Energiequellen benötigt. Dafür wird Windstrom aus Windkraftanlagen vor der Nordseeküste nach Lingen transportiert, wo er in der Umspannanlage Hanekenfähr auf die notwendigen Spannungsniveaus transformiert und verteilt wird. Der Strom aus der Umspannanlage Hanekenfähr wird dann unter anderem zur Versorgung der Anlagen zur Wasserstofferzeugung genutzt.