21. November 2022 | Letzte Woche fand im Beisein der Bremer Senatorin für Wissenschaft und Häfen, Dr. Claudia Schilling, der feierliche Start des von der Universität Bremen geleiteten Wasserstoff-Großforschungsprojekts statt. Sein Name: “hyBit – Hydrogen for Bremen’s Industrial Transformation – ein Initialimpuls für die Entwicklung einer norddeutschen Wasserstoff-Ökonomie”.
Wo zuvor die Industrie hauptsächlich durch fossile Brennstoffe wie Kohle und Gas befeuert wurde, soll Wasserstoff als “Energieträger der Zukunft” die Transformation hin zu einem nachhaltigen und klimaneutralen Europa anstoßen. Jedoch ist eine Wasserstoffwirtschaft in dieser Größenordnung neues Terrain für alle Akteure. Entsprechend stellen sich viele Fragen:
- Wie kann Klimaneutralität durch die zielgerichtete Gestaltung von Wasserstoff-Knotenpunkten – sogenannten Wasserstoff-Hubs – erreicht werden und welche technischen, wirtschaftlichen, ökologischen, rechtlichen und gesellschaftlichen Aspekte sind dabei zu berücksichtigen?
- Wie lässt sich eine überregionale Wasserstoffwirtschaft durch einen Zusammenschluss von mehreren einzelnen Hubs erreichen?
- Wie kann das zunächst knappe Gut Wasserstoff mit größtmöglicher Wirkung im Transformationsprozess eingesetzt werden und eine Marktdynamik auslösen?
- Welche Kooperationschancen lassen sich zwischen einer “hanseatischen” Wasserstoffproduktion und potenziellen Exportländern – wie etwa Nordafrika und dem Nahen Osten – erschließen?
Ausgehend von der anvisierten Umstellung des Bremer Stahlwerks auf grünen Wasserstoff als Kristallisationskeim skizziert das Forschungsvorhaben die Möglichkeiten für den Aufbau eines ersten Wasserstoff-Hubs in Bremen und in größerem Rahmen einer norddeutschen Wasserstoff-Ökonomie. Hierzu werden weitere mögliche dezentrale Hubs zwischen den Industrieregionen von Köln bis Brunsbüttel einbezogen.
Der Einsatz von Wasserstoff soll dabei die zukünftige Transformation insbesondere der Standorte der Chemie- und Stahlindustrie fördern. In dem vom Bundesforschungsministerium über 3,5 Jahre mit rund 30 Millionen Euro geförderten Projekt arbeiten die Universität Bremen, das Wuppertal Institut sowie 15 weitere Partner*innen aus Wissenschaft und Wirtschaft. Die Projektbeteiligten setzen mit ihrer Forschung konkrete Umsetzungsimpulse.
Vernetzung dezentraler Knoten
Sie beschäftigen sich darüber hinaus mit den strukturellen Wirkungen und untersuchen, welche Auswirkungen Wasserstoff-Hubs auf die regionale Entwicklung und die Wertschöpfungsstrukturen haben werden. Ziel ist, einzelne dezentrale Knoten in eine gesamte norddeutsche Wasserstoffwirtschaft zu integrieren.
Prof. Dr. Stefan Lechtenböhmer, Leiter der Abteilung Zukünftige Energie- und Industriesysteme am Wuppertal Institut, sagt:
“Der Standort Bremen bietet durch seine facettenreiche Wirtschaft und Infrastruktur einen hervorragenden Ausgangspunkt für die Konzeption eines Wasserstoff-Hubs, in dem Transport, Lagerung und Nutzung von Wasserstoff für verschiedenste Funktionen intelligent integriert werden können. Er hat damit eine Vorbildfunktion für zukünftige Wasserstoff-Knoten in Deutschland und Europa.”
Das Wuppertal Institut leitet das Teilprojekt “Konzipierung einer überregionalen Wasserstoff-Wirtschaft als sozio-technische Transformation industrieller Zentren”. Hier erarbeiten die Forschenden Konzepte eines zukünftigen wasserstoffbasierten Energie- und Wirtschaftssystems und analysieren insbesondere die Wechselwirkungen zwischen der Entwicklung einzelner Wasserstoff-Hubs und einem auf erneuerbaren Energien und Wasserstoff basierenden gesamten Wirtschaftssystem.
Die Wissenschaftler:innen bringen dabei ihre umfangreiche interdisziplinäre Forschungsexpertise aus den Bereichen soziale Innovationen und Strukturwandel, Modellbildung und Szenarienentwicklung, Transformation der Grundstoffindustrie, Transformationsforschung sowie Nachhaltigkeitsbewertung ein.
PD Dr. Peter Viebahn, Koordinator des Teilprojekts und Co-Leiter des Forschungsbereichs Sektoren und Technologien am Wuppertal Institut, betont die Herausforderung einer interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen den Instituten:
“Eine solche Ko-Evolution betrifft die unterschiedlichsten Ebenen – sei es aus sozio-technischer, ökonomischer, ökologischer und regulatorischer Sicht. Durch die gebündelte Expertise aller 17 Partnereinrichtungen bestehen große Chancen, eine gemeinsam abgestimmte Strategie für die dringend benötigte Transformation zu entwickeln, für die es bisher noch kein Vorbild gibt.”
Aufbau des Projektes
Im Zentrum des Vorhabens steht eine Transformationsplattform (Vorhabencluster 1), die die Grundlage für einen gemeinsamen, sektorenübergreifenden Roadmap- und Monitoring-Prozess bildet. Die Vorhabencluster 2 bis 4 beschäftigen sich mit der industriellen Transformation (relevante Industrieanwendungen wie dem Stahlwerk Bremen), dem Nutzen von Wasserstoff in Mobilität und Logistik (Schwerlastverkehr, Hafenlogistik) sowie der Wärmeauskopplung für Quartiere und Dienstleistungszentren als gekoppelte und integrierte Transformationsprozesse.
Das Wuppertal Institut leitet das Vorhabencluster 5 “Konzipierung einer überregionalen Wasserstoffwirtschaft als sozio-technische Transformation industrieller Zentren”. Hier erforschen die Wissenschaftler:innen Entwicklungslinien eines zukünftigen wasserstoffbasierten Energie- und Wirtschaftssystems und analysieren dabei insbesondere die Wechselwirkungen zwischen der Entwicklung einzelner Wasserstoff-Hubs und dem Gesamtsystem.
Die Analysen denkbarer Transformationspfade solch einer Ko-Evolution erfolgen dabei sowohl aus einer dynamischen energie-systemanalytischen Perspektive als auch aus einer Innovations- und Strukturwandel- und Akzeptanzperspektive.
Die Wissenschaftler:innen des Wuppertal Instituts bringen hier ihren interdisziplinären Forschungsansatz aus den Bereichen soziale Innovationen und Strukturwandel, Modellbildung und Szenarienentwicklung, Transformation der Grundstoffindustrie, Transformationsforschung und Nachhaltigkeitsbewertung ein.
