Beschreibung

Herausforderung:

Wasserstoff wird seit Jahrzehnten industriell erzeugt und sowohl als Rohstoff als auch als Energiequelle genutzt. Die Fokussierung auf weitreichende Klimaschutzziele stellt allerdings eine durchgreifende und umfassende Veränderung der bisherigen Betrachtung dar. So wird sich für die gewünschte Klimaneutralität der Bedarf an Wasserstoff vervielfachen, insbesondere solchem, dessen Herstellung mit möglichst geringen Treibhausemissionen verbunden ist.

Die verfügbaren Mengen an „grünem“ Wasserstoff sind aktuell leider noch sehr beschränkt. Ziel muss es sein, diese bis 2050 signifikant zu erhöhen, um idealerweise den gesamten benötigten Wasserstoff „grün“ erzeugen zu können. Vor dem Hintergrund unterschiedlicher Optionen zur Herstellung von Wasserstoff ist es allerdings unklar, wie sich unter den verändernden Rahmenbedingungen in den nächsten Jahren die Lücke an „grünem“ Wasserstoff bis 2050 in optimaler Weise schließen lässt.  Es wird somit ein Technologiepfad gesucht, der über den Betrachtungszeitraum mit vergleichsweise geringen Treibhausgasemissionen verbunden ist und dabei auch in technisch-ökonomischer Hinsicht vorteilhaft ist.

Projektziel:

Das hier vorgeschlagene Forschungsvorhaben soll aktiv helfen, bei der Transformation der industriellen Produktion in der chemisch-pharmazeutischen Industrie die Lücke von „grauem“ nach „grünem“ Wasserstoff zu schließen. Es soll eine praxisnahe, auf alle relevanten Industriestandorte übertragbare Handlungs- und Entscheidungshilfe für die optimale Gestaltung des Transformationsprozesses von „grau“ nach „grün“ im Bereich der industriellen Nutzung von Wasserstoff geschaffen werden - inklusive der ggfs. notwendigen Zwischenschritte. Dies soll Entscheider in der Industrie aber auch in der Politik gleichermaßen unterstützen. Im Fokus sollen die ökobilanzielle Betrachtung und die hierauf basierende Optimierung des notwendigen Transformationsprozesses stehen. Auch die technische Machbarkeit und die wirtschaftliche Verträglichkeit sollen hierbei mit betrachtet werden.

Vorgehensweise:

Betrachtet werden verschiedene Technik- und Prozesspfade für die chemisch-pharmazeutische Industrie, ausgehend von einer Produktion basierend auf „grauem“ Wasserstoff hinzu zu „grünem“ Wasserstoff. Dabei steht im Zentrum, am Beispiel von ausgewählten Techniken und Prozessen, die am Standort Rheinfelden zum Einsatz kommen könnten, die optimale und effizienteste Reihenfolge und Verbindung von Techniken und Prozessen auszuwählen, die eine bestmögliche Transformation sicherstellt. Mittels techno-ökonomischen und ökobilanziellen Systemanalysen sollen Umwege und Irrwege und damit zeitliche Verzögerungen und unnötige Kosten vermieden werden.

Verwertung:

Die Ergebnisse des Projektes unterstützen sowohl die politisch-strategischen Ziele der Landesregierung Baden-Württemberg (Wasserstoff-Roadmap, als auch der chemisch-pharmazeutischen Industrie bei der optimalen Transformation ihrer Produktion von „grauem“ Wasserstoff hin zu „grünem“ Wasserstoff.

Die gewonnenen Erkenntnisse helfen Unternehmen der chemisch-pharmazeutischen Industrie bei der optimalen Transformation von „grauen“ Wasserstoff hin zum „grünen“ Wasserstoff. Im Projekt ist hierzu ein enger Informationsaustausch mit den Unternehmen der Hochrhein-Region vorgesehen, um Synergien bei der Bereitstellung und Nutzung von Wasserstoff in industriellen Agglomerationen erschließen zu können.

Damit stehen die grundsätzlichen Ergebnisse und die erarbeitete Vorgehensweise einer breiten, interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung. Zudem lassen sich die Ergebnisse ggfs. auch auf andere Branchen der industriellen Produktion übertragen und adaptieren.