Beschreibung

In dieser Machbarkeitsstudie wird die Errichtung einer dezentralen Wasserelektrolyse zur Produktion von grünem Wasserstoff auf dem Gelände des Klärwerks Steinhäule untersucht. Der Fokus liegt dabei auf der Analyse der Standortpotentiale, die sich im Wesentlichen aus der Flächenverfügbarkeit, der Genehmigungsfähigkeit, der leistungsstarken Stromversorgung, den Wasserstoffvertriebsmöglichkeiten und dem Abwärmenutzungspotenzial zusammensetzen. Mit Hinblick auf die Nutzung von Synergieeffekten mit dem Kläranlagenbetrieb liegt ein zusätzliches Hauptaugenmerk auf der Aufbereitung von Reinstwasser aus gereinigtem Kläranlagenablauf zur Versorgung des Elektrolyseurs und der Verwertung des Elektrolysesauerstoffs in der biologischen Reinigungsstufe. Auf Grundlage dieser Ergebnisse werden drei Szenarien der Elektrolyseausbaustufen 5, 10 und 20 MW entwickelt, die auch als modulare Ausbaustufen verstanden werden können. Für die Untersuchung dieser Szenarien, wird im zweiten Teil eine Simulation der Energie- und Stoffströme und eine Grobkostenrechnung durchgeführt. Anhand dieser Ergebnisse werden Aussagen zu erwartbaren Gesamtinvestitionskosten und Wasserstoffgestehungskosten getätigt. Zusätzlich wird ein Konzept ausgearbeitet, um aus dem gereinigten Abwasser Reinstwasser für die Elektrolyse zu erzeugen. Die Machbarkeitsstudie zeigt, dass eine modular erweiterbare Elektrolyseanlage auf dem Klärwerk Steinhäule grünen Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Preisen produzieren kann. Dies gelingt unter anderem durch die Nutzung der Elektrolysenebenprodukte Abwärme und Sauerstoff in der Kläranlage. Daneben kann die Nutzung von Frischwasser vermieden werden, indem der gereinigte Kläranlagenablauf als Rohwasser für die Elektrolyse genutzt wird. Für eine erfolgreiche Realisierung der Wasserstoffproduktion müssen in den folgenden Planungsphasen alle beleuchteten Themen weiter konkretisiert werden.