Umsetzungsbeispiele

Von der Raffinerie zum Wasserstoff-Produzenten

Es ist eine Art Generationenvertrag für das Klima: Bis 2045, so hat es die Bundesregierung beschlossen, soll Deutschland praktisch treibhausgasneutral sein.

Von der Raffinerie zum Wasserstoff-Produzenten

Foto: Raffinerie Heide

Ein mehr als ehrgeiziges Ziel. Denn klar ist: Es wird hierzulande bis dahin nicht genügend Energie aus erneuerbaren Quellen geben. Das heißt, es besteht dann eine Versorgungslücke zwischen unserem Energiebedarf und der verfügbaren erneuerbaren Energie.

Wie kann diese Lücke geschlossen werden? Wir brauchen eine Vielzahl an Lösungen, eine Menge Innovationswillen und die passenden Rahmenbedingungen. Eine Lösung sind sogenannte Future Fuels, also klimaneutrale, synthetisch hergestellte Kraftstoffe, die das Potenzial haben, fossile Kraft- und Brennstoffe nach und nach zu ersetzen. Es gibt Bereiche, in denen flüssige Kraftstoffe auch auf längere Sicht unverzichtbar erscheinen, zum Beispiel im Flug- oder Schiffsverkehr. Denn eine Elektrifizierung von Flugzeug- oder großen Schiffsmotoren wird in absehbarer Zukunft voraussichtlich nicht möglich sein.

Die Technologie im Bereich der alternativen Kraftstoffe ist schon weit fortgeschritten. Das liegt nicht zuletzt an der Innovationskraft der heutigen Mineralölunternehmen. Sie verfügen nicht nur über die Erfahrung und Kompetenz, sondern auch über die Infrastruktur, um Future Fuels flächendeckend zu verbreiten. Aber auch zum Thema Ökostrom haben sie überraschende Lösungen entwickelt. Zu ihren Initiativen gehören eigene Pilotprojekte genauso wie branchenübergreifende Partnerschaften im In- und Ausland. Hier einige Beispiele:

SHELL: Fossile Kraftstoffe auf dem Rückzug

Shell hat das Ziel, bis 2050 oder sogar früher zum Netto-null-Emissions-Unternehmen zu werden. Dazu unternimmt der britisch-niederländische Energiekonzern einen schrittweisen Strategieschwenk in Richtung erneuerbare Energie, Wasserstoff und E-Mobilität. Auch in Deutschland ist die Transformation bereits in vollem Gange. Eine Schlüsselrolle nimmt dabei die ehemalige Rheinland-Raffinerie ein: Sie wird schrittweise in einen kohlenstoffarmen Energie- und Chemiepark umgewandelt. Fossile Kraftstoffe sollen mehr und mehr synthetischen und Biokraftstoffen sowie grünem Wasserstoff weichen.

Die ehemalige Rheinland-Raffinerie wird schrittweise in einen kohlenstoffarmen Energie- und Chemiepark umgewandelt. Fossile Kraftstoffe sollen mehr und mehr synthetischen und Biokraftstoffen sowie grünem Wasserstoff weichen. Foto: Shell

Im Sommer 2019 startete die Shell Deutschland GmbH in einem europäischen Konsortium mit dem Bau der aktuell weltweit größten PEM-Wasserstoff-Elektrolyse im Werksteil Köln/ Wesseling. Die Anlage „Refhyne“ ist im Sommer 2021 in Betrieb gegangen und soll vor 2025 ihre Kapazität von anfangs zehn auf 100 Megawatt erweitern. Geplant ist zudem eine Biomasse-Power-to-Liquid-Anlage – kurz Bio-PtL – zur Herstellung von nachhaltigen Flugkraftstoffen und CO2-armem Rohbenzin. Darüber hinaus soll ein Energy Campus entstehen, wo auch externe Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Start-ups die Forschung und Entwicklung von Energiewende-Technologien vorantreiben können.

TOTALENERGIES: Sonne auf dem Tankstellendach

Tankstellen haben viel Fläche zu bieten. Wie wäre es, zum Beispiel die Dächer für Solaranlagen zu verwenden? Genau diese Idee setzt TotalEnergies um. Zu den vielen Klimaschutzprojekten des Unternehmens zählt der globale Aufbau einer Stromversorgung mit Solarenergie an seinen Tankstellen. Bereits auf 290 Stationsdächern in Deutschland sind Photovoltaikmodule installiert, bis 2023 sollen es 560 werden. Weltweit plant das französische Unternehmen mit Deutschland-Sitz in Berlin 5.000 solcher Stations-Solaranlagen. Rein rechnerisch könnte damit eine 125.000-Einwohner-Stadt mit Solarstrom versorgt werden. Der CO2-frei erzeugte Strom deckt zwischen 20 und 30 Prozent des Energiebedarfs der jeweiligen Tankstelle und wird etwa für den energieintensiven Betrieb von Waschanlagen, Beleuchtung und Warenkühlung im Shop sowie für E-Auto-Ladesäulen und Wasserstoff-Elektrolyseure genutzt.

Die zukünftige Mobilität wird aus Sicht von Total ein Mix verschiedener Technologien sein. Bei der E-Mobilität stellt sich das Unternehmen auf enormes Wachstum ein. In Deutschland betreibt Total bereits rund 1.400 Ladestationen mit über 2.400 Ladepunkten an B2B-Standorten außerhalb der Tankstellen.

BP: Grüner Wasserstoff europaweit

Die nationale und europäische Wasserstoff-Wirtschaft kommt in Schwung. Gemeinsam mit sechs Partnerunternehmen baut BP unter dem Projektnamen GetH2 eine leistungsfähige Infrastruktur für klimaschonenden grünen Wasserstoff auf. Dabei entsteht ein länderübergreifender Wasserstoff-Markt mit den Niederlanden. Auf deutscher Seite sollen in dem Projekt die Erzeugung, der Transport (größtenteils über bestehende Gasleitungen), die Speicherung und die industrielle Abnahme des Wasserstoffs miteinander verbunden werden. Zum Einsatz kommt der Wasserstoff dann unter anderem in Raffinerien und in der Stahlindustrie.

Die geografische Spanne von GetH2 reicht von Lingen im Emsland bis nach Gelsenkirchen – beides BP-Raffineriestandorte – und von der niederländischen Grenze bis nach Salzgitter. Bis 2030 können so bis zu 16 Millionen Tonnen Treibhausgas vermieden werden. Mit der Integration eines Kavernenspeichers für grünen Wasserstoff leistet das System, das sich auf die Windstromerzeugung stützt, zusätzlich einen Beitrag zur Versorgungssicherheit. Eine Erweiterung des Projekts durch Partner aus dem Verkehrssektor ist in Vorbereitung.

MABANAFT: Grüne Kraftstoffe aus Chile

Endverbraucher und Wirtschaft in Deutschland mit CO2-neutralen Kraft- und Brennstoffen zu versorgen – das ist die Idee von Mabanaft, Tochter der Holdinggesellschaft Marquard & Bahls. Anfang 2021 hat Mabanft mit einer Tochterfirma des chilenischen Energieversorgers AME eine Absichtserklärung vereinbart. Sie umfasst langfristig den Kauf und Verkauf von jährlich bis zu 500 Millionen Litern synthetischen Kraftstoffen aus Anlagen in der Region de Magallanes im Süden Chiles. Dort will AME mit Partnern aus der Industrie durch die kontinuierliche Nutzung von Windstrom Wasserstoff erzeugen und mit aus der Atmosphäre gewonnenem CO2 die klimafreundlichen Kraftstoffe zu wettbewerbsfähigen Preisen produzieren.

Mabanaft hat die Absicht, jährlich bis zu 500 Millionen Liter synthetische Kraftstoffe aus Anlagen in der Region de Magallanes im Süden Chiles anzukaufen und weiter zu verkaufen. Foto: ©progat – stock.adobe.com

Zu den Projektpartnern der Wasserstoff-Pilotanlage im chilenischen Haru Oni zählt ExxonMobil. In der Startphase will das Unternehmen mindestens 130.000 Liter synthetische Kraftstoffe pro Jahr produzieren: die Esso Renewable Racing Fuels. Hauptabnehmer ist Porsche. Mit den klimaschonenden Kraftstoffen aus Ökostrom sind eine Reduzierung der CO2-Emissionen um bis zu 85 Prozent und damit ein nahezu CO2-neutrales Fahren mit Verbrennungsmotoren und Plug-in-Hybriden möglich.

KIT- und MiRO-Raffinerie: Regenerative Kraftstoffe für die Mobilität von morgen

Regenerativ hergestellte Kraftstoffe leisten einen wichtigen Beitrag zu einer CO2-neutralen Mobilität. Denn gerade der Schiffs-, Luft- und Schwerlastverkehr mit ihren langen Strecken und großen Lasten benötigen auch zukünftig flüssige Kraftstoffe. In der Forschungsinitiative „reFuels – Kraftstoffe neu denken“ arbeitet das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit 16 Partnern aus Energiewirtschaft, Mineralöl-, Automobil- und Zulieferindustrie unter Schirmherrschaft des Landes Baden-Württemberg an der Bereitstellung und Einführung von reFuels. Zwei Pilotprojekte des KIT lieferten bereits mehrere tausend Liter dieser Kraftstoffe für Versuchsmotoren. So konnten Syntheseverfahren für reFuels optimiert werden, um Rohemissionen zu reduzieren. Auch in der Karlsruher Mineralölraffinerie Oberrhein (MiRO) wurde eine Demonstrationsanlage zur re-Fuels-Herstellung konzipiert.

RAFFINERIE HEIDE: Windenergie für grüne Wärme

An Schleswig-Holsteins Küsten weht viel Wind – die ideale Voraussetzung dafür, mit Windstrom klimafreundlichen Wasserstoff zu erzeugen. Dazu hat die Raffinerie Heide mit weiteren Unternehmen 2020 das vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekt WESTKÜSTE100 gestartet. Der speicherbare grüne Wasserstoff soll zur Dekarbonisie- rung bei Wärme, Verkehr und Industrie von etwa einer Million Tonnen CO2 pro Jahr beitragen. Zudem erforscht die Raffinerie Heide mit Partnern aus Industrie und Wissen- schaft im Projekt KEROSyN100 die Produktion von klimaschonendem Kerosin. Die Herstellung von Luftfahrttreibstoffen aus grünem Wasserstoff mittels Windenergie ist eine vielversprechende Option für mehr Klimaschutz im Luftverkehr.

Die Raffinerie Heide hat mit zahlreichen Partnern 2020 das vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekt WESTKÜSTE100 gestartet. Foto: Raffinerie Heide

SPRINT: Der Mittelstand setzt auf alternative Kraftstoffe

Seit 1990 hat sich im Straßenverkehr bei den CO2-Emissionen nicht viel getan –Effizienzverbesserungen wurden durch mehr Verkehr wieder zunichte gemacht. Eine mögliche Lösung können klimaschonendere Biokraftstoffe sein: Seit Frühjahr 2020 bietet die Tankstellenkette Sprint an verschiedenen Stationen einen klimaschonenden Dieselkraftstoff mit erhöhtem biogenen Anteil an. Das Kraftstoffgemisch enthält hydriertes Pflanzenöl (Fachbegriff: HVO – Hydrotreated Vegetable Oil), durch das die CO2-Emissionen gegenüber rein fossilem Diesel um 25 Prozent sinken. Die Initiative dazu hat die Sprint-Muttergesellschaft, der mittelständische Energieversorger BMV Mineralöl Versorgungsgesellschaft mbH, ergriffen. Laut BMV kann der Kraftstoffe uneingeschränkt von jedem Dieselfahrzeug getankt werden. Das Unternehmen mit Sitz in Berlin stellt die Kraftstoffe aus fossilen und biogenen Energieträgern an drei Produktionsstandorten her.

Seit Frühjahr 2020 bietet die Tankstellenkette Sprint an verschiedenen Stationen einen klimaschonenden Dieselkraftstoff mit erhöhtem biogenen Anteil an. Foto: Frank Wilde/Sprint Tank GmbH

Nachhaltige Energie ist das Ziel

Die unterschiedlichen Projekte haben eines gemeinsam: Sie beweisen, dass die Mineralölunternehmen, einst vor allem als Betreiber von Ölraffinerien und Tankstellen tätig, mitten in der Transformation stecken. Auch Importeure und Großhändler orientieren sich in Richtung nachhaltige Energie. Sie alle leisten damit ihren Beitrag zum Erreichen der Klimaziele.

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