HTWK Leipzig ǀ EGU - Institut Energie-, Gebäude- und Umwelttechnik ǀ HYPOS-Projekt H2-Netz

HYPOS-Projekt | H2-Netz

Entwicklung innovativer Infrastrukturen zur Versorgung von Verbrauchern im Wasserstoffdorf Chemiepark Bitterfeld-Wolfen

Projektlaufzeit: 11/2016 - 12/2021

Seit dem 10. Mai 2019 ist das sogenannte „Wasserstoffdorf“ im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen offiziell in Betrieb. Damit wurde der Startschuss für die etwas mehr als zweijährige Forschungsphase des Projektes „HYPOS: H2-Netz“ gegeben. Angesiedelt ist das Projekt unter dem Dach des HYPOS Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany e.V., der sich bereits seit 2013 mit dem Aufbau einer grünen Wasserstoffwirtschaft in Mitteldeutschland beschäftigt und im Rahmen der Initiative „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Die mehr 120 Mitglieder des HYOPS e.V. verfolgen eine große Anzahl von Einzelthemen und bilden somit die vollständige Wertschöpfungskette – von der Wasserstofferzeugung über die Verteilung und Speicherung bis zur Verwertung und dem Vertrieb von Wasserstoff – ab. Damit soll ein Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele der deutschen Bundesregierung geleistet werden.

Die DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH, Mitteldeutsche Netzgesellschaft Gas mbH, REHAU AG + Co, TÜV SÜD Industrie Service GmbH sowie Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig bilden das Projektkonsortium. Zusammen wurde seit Ende 2016 eine Verteilnetzinfrastruktur für reinen Wasserstoff geplant und errichtet. Ziel des Vorhabens ist es moderne und hochdichte Kunststoffrohrleitungen für die Verteilnetzstruktur und die Haus-Inneninstallation zu erforschen, moderne Verlegeverfahren zu erproben, die Sicherheitstechnik zu definieren sowie die Odorieranlage mit der Untersuchung von Wechselwirkungen mit schwefelfreien bzw. schwefelarmen Odoriermitteln zu konzeptionieren. Anhand dieser Erfahrungen soll eine Bewertung des Gesamtsystems vorgenommen, Optimierungen abgeleitet und mit den gewonnenen Ergebnissen das Wissen rund um die Wasserstoffanwendung gemehrt werden.

Das Projektvorhaben

Konkret wurde im Rahmen des Projektes auf dem Areal des Chemieparks Bitterfeld-Wolfen eine Wasserstoff-Testinfrastruktur errichtet. Bestandteil der Anlage sind dabei u.a. eine Gasdruckregel- und -messanlage (GDRMA) sowie ein Versuchsstand und mehrere Endverbraucher. Die Bau- und Genehmigungsplanung und die Erstellung einer Bauakte erfolgten dabei analog regulärer Erdgas-Projekte. Nach der Herrichtung des Grundstücks im Chemiepark mit dem Bau einer Zaunanlage, der Baugrunduntersuchung, der Grünpflege und dem Setzen des Fundamentes für die GDRMA begann Mitnetz Gas Anfang Mai 2018 mit der Verlegung der geplanten rund 1.200 m Rohrleitungen in den verschiedenen Verteilnetzabschnitten mit den Druckstufen DP 25, DP 10 und DP 1. Weitere Schritte waren die Aufstellung der GDRMA, die Verlegung der übrigen Verteilnetzabschnitte im Bohrspülverfahren sowie in offener Bauweise und die Errichtung einer rund 70 m langen Rohrbrücke. Der Abschluss der Baumaßnahmen fand Ender Dezember 2018 statt. Im Februar 2019 erfolgte die sogenannte „kalte Inbetriebnahme“ mit Stickstoffeinspeisung zum Test der Anlagenteile und im April die „warme Inbetriebnahme“ mit Wasserstoff. Die HTWK Leipzig übernimmt die wissenschaftliche Begleitung im Projekt „HYPOS: H2-Netz“. Neben der Erfassung der baubegleitenden Prozesse werden die im Betrieb anfallenden Messdaten gesammelt, aufbereitet und ausgewertet. Daraus werden mögliche Optimierungsansätze abgeleitet. Schwerpunkt der HTWK Leipzig liegt zudem bei der Erstellung eines Tools zur ökologisch-ökonomischen Bewertung von Verteilnetzinfrastrukturen. Dabei sollen konventionelle mit innovativen Wasserstoffnetzen miteinander verglichen werden, um den möglichen Vorteil hinsichtlich Mehrkosten aber auch den CO2-Einsparungen berechnen zu können. Es gilt zu validieren, ob die erhofften 30% Kosteneinsparung durch den Einsatz von Kunststoffmaterialien und neuartigen Verlegeverfahren erreicht werden können.