Der Einsatz von grünem, klimaneutral erzeugtem Wasserstoff wird in den kommenden Jahren einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zur Erreichung der nationalen und europäischen Klimaschutzziele leisten. Aufgrund seiner von fossilen Brennstoffen unabhängigen Erzeugung bietet grüner Wasserstoff die Chance, den Bedarf an Gas- und Ölimporten zu reduzieren und somit Teile der Energiewirtschaft auf nationaler wie auch regionaler Ebene autonomer zu gestalten.
Um die Region Heilbronn-Franken bei der Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft zu unterstützen, hat das Forschungs- und Innovationszentrum Kognitive Dienstleistungssysteme KODIS des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO gemeinsam mit dem Ferdinand-Steinbeis-Institut, der Hochschule Heilbronn und der Technischen Universität München das Projekt »H2-Innovationslabor Heilbronn-Franken« von April 2020 bis März 2021 durchgeführt. Im Rahmen des von der Dieter Schwarz Stiftung geförderten Projekts wurde ein H2-Ökosystemmodell entwickelt, Handlungsempfehlungen für die Region Heilbronn-Franken erarbeitet und konkrete Anwendungsfälle, die sich für die Umsetzung in der Region besonders eignen, identifiziert. Dabei wurden insbesondere die Themen Nachhaltiges Energiemanagement in Rechenzentren und nachhaltiges Asphaltmischwerk als interessante Anwendungsfälle hervorgehoben, welche für die Region Heilbronn-Franken einen messbaren Mehrwert bieten können und ein besonders forschungsrelevantes Innovationspotenzial innehaben. Diese werden nun im Rahmen des Folgeprojekts »H2-Innovationslabor II« im Konsortium bestehend aus KODIS, der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Heilbronn, der Hochschule Heilbronn und der Technischen Universität München untersucht.
Wasserstoff im Kontext des Innovationsparks KI
Rechenzentren sind aufgrund der fortschreitenden Digitalisierung seit vielen Jahren eine essenziell notwendige Infrastruktur für Wirtschaft, Verwaltung und Forschung. Wachsende Datenmengen stellen jedoch zunehmend hohe Anforderungen an die physischen IT-Infrastrukturen. Damit verbunden ist ein hoher Energieverbrauch, der ungefähr 2,5 Prozent des gesamten deutschen Energieverbrauchs entspricht und mit einem hohen CO2-Ausstoß einhergeht. Ein ideales Umfeld für die zukünftige Integration ganzheitlicher nachhaltiger Energiekonzepte bietet der Innovationspark KI Baden-Württemberg, der in den kommenden Jahren in Heilbronn errichtet wird und der im Hinblick auf eine ökologische Verträglichkeit neue Maßstäbe setzen soll. »Für den Innovationspark KI steht die Nachhaltigkeit an höchster Stelle. Der Einsatz von Green IT ist dabei ein wichtiger Baustein, um einen möglichst CO2-freien Betrieb erreichen zu können. Mit modernsten Technologien und Energiekonzepten wollen wir ein positives Vorbild für andere Rechenzentren werden.« betont Prof. Reinhold R. Geilsdörfer, Geschäftsführer der Dieter Schwarz Stiftung. Im »H2-Innovationslabor II« wird zunächst ein Konzept eines nachhaltigen Rechenzentrums erarbeitet. Eine wichtige Rolle in ganzheitlichen Energiekonzepten könnte der Einsatz von »grünem« Wasserstoff einnehmen. Dieser bietet das besondere Potenzial, nicht nur als nachhaltiger Energieträger, beispielsweise für Stromaggregate, sondern auch als flexibler Energiespeicher eingesetzt werden zu können.
Grüner Wasserstoff für den nachhaltigen Straßenbau
In Deutschland werden 95 Prozent der Straßen aus Asphalt gebaut, welcher in über 500 Asphaltmischwerken im Bundesgebiet produziert wird. Die Asphaltherstellung zeichnet sich durch einen hohen Energiebedarf aus – gedeckt wird dieser bisher mit vornehmlich fossilen Brennstoffen, welche einen hohen Ausstoß an klimaschädlichen Emissionen verursachen. Bei einem Wechsel des Brennstoffs auf eine nachhaltige Alternative wie grünen Wasserstoff, könnten diese Emissionen deutlich reduziert werden. Um eine Umstellung von Asphaltmischanlagen auf grünen Wasserstoff zu ermöglichen, müssen jedoch zunächst grundlegende Fragestellungen auf konzeptioneller Ebene geklärt werden. »Unser Interesse an einem nachhaltigeren Betrieb unserer Anlagen ist sehr groß. Dafür müssen jedoch zuverlässige Technologien, ein wirtschaftlicher Betrieb und eine stabile Energieversorgung gegeben sein« beschreibt Martin Bux, Geschäftsführer der Hohenloher Asphaltmischwerke GmbH & Co. KG die Ausgangssituation. Diese genannten Aspekte sowie die digitalen Potenziale zur Optimierung und die Kopplung mit weiteren H2-Anwendungsfällen werden im Rahmen des Projekts in Form einer Machbarkeitsstudie untersucht. Basierend auf den Projektergebnissen soll eine öffentlich geförderte Pilotierung ermöglicht werden.
Durch konkrete Anwendungsfälle zur funktionierenden Wasserstoffwirtschaft
Die Erprobung und der Einsatz von Wasserstofftechnologien in verschiedenen Anwendungsfeldern in Heilbronn-Franken stellen ein erfolgsversprechendes Handlungsfeld für die kommenden Jahre dar. Erste Anwendungsfälle müssen dabei helfen, Erfahrungen im Umgang mit H2 und weiteren innovativen, ökologisch nachhaltigen Technologien zu sammeln. Neben der Bearbeitung der Anwendungsfälle sind Vernetzung und Austausch mit regionalen und überregionalen Stakeholdern sowie die Diffusion von Ergebnissen und Erkenntnissen in die Wirtschaft und Gesellschaft ein wichtiger Bestandteil des Projekts. Das H2-Innovationslabor wird als interdisziplinäres Kompetenzzentrum für H2-Forschung fortgeführt, um die Region Heilbronn-Franken bei der Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft zu unterstützen.
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO