Das weltweit erste unterirdische Wasserstoffspeicherprojekt ist da

Am 8. Mai startete die österreichische RAG das weltweit erste Pilotprojekt zur unterirdischen Wasserstoffspeicherung in einem ehemaligen Gasdepot in Rubensdorf. Das Pilotprojekt wird 1,2 Millionen Kubikmeter Wasserstoff speichern, was 4,2 GWh Strom entspricht. Der gespeicherte Wasserstoff wird von einer 2-MW-Protonenaustauschmembranzelle von Cummins erzeugt, die zunächst mit Grundlast betrieben wird, um genügend Wasserstoff für die Speicherung zu produzieren. Später im Projekt wird die Zelle flexibler arbeiten, um überschüssigen erneuerbaren Strom in das Netz einzuspeisen.

Als wichtiger Meilenstein in der Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft wird das Pilotprojekt das Potenzial der unterirdischen Wasserstoffspeicherung für die saisonale Energiespeicherung demonstrieren und den Weg für den groß angelegten Einsatz von Wasserstoffenergie ebnen. Auch wenn noch viele Herausforderungen zu bewältigen sind, ist dies sicherlich ein wichtiger Schritt hin zu einem nachhaltigeren und dekarbonisierten Energiesystem.

Underground hydrogen storage, namely using underground geological structure for large-scale storage of hydrogen energy. Generating electricity from renewable energy sources and producing hydrogen, the hydrogen is injected into underground geological structures such as salt caverns, depleted oil and gas reservoirs, aquifers and lined hard rock caves to achieve storage of hydrogen energy. When necessary, the hydrogen can be extracted from underground hydrogen storage sites for gas, power generation or other purposes.

Wasserstoffenergie kann in verschiedenen Formen gespeichert werden, einschließlich Gas, Flüssigkeit, Oberflächenadsorption, Hydrid oder Flüssigkeit mit integrierten Wasserstoffkörpern. Um jedoch den reibungslosen Betrieb des Hilfsstromnetzes zu gewährleisten und ein perfektes Wasserstoff-Energienetz aufzubauen, ist die unterirdische Wasserstoffspeicherung derzeit die einzig mögliche Methode. Oberflächenspeicher für Wasserstoff, wie etwa Rohrleitungen oder Tanks, haben eine begrenzte Speicher- und Entladekapazität von nur wenigen Tagen. Zur Bereitstellung von Energiespeichern im Bereich von Wochen oder Monaten ist eine unterirdische Wasserstoffspeicherung erforderlich. Die unterirdische Wasserstoffspeicherung kann den Energiespeicherbedarf von bis zu mehreren Monaten decken, bei Bedarf zur direkten Nutzung entnommen oder in Strom umgewandelt werden.

Allerdings steht die unterirdische Wasserstoffspeicherung vor einer Reihe von Herausforderungen:

Erstens ist die technologische Entwicklung langsam

Derzeit ist die für die Speicherung in erschöpften Gasfeldern und Grundwasserleitern erforderliche Forschung, Entwicklung und Demonstration schleppend. Weitere Studien sind erforderlich, um die Auswirkungen von Resterdgas in erschöpften Feldern, bakterielle In-situ-Reaktionen in Grundwasserleitern und erschöpften Gasfeldern, die zu Schadstoff- und Wasserstoffverlusten führen können, sowie die Auswirkungen der Speicherdichtheit, die durch die Wasserstoffeigenschaften beeinflusst werden kann, zu bewerten.

Zweitens ist die Bauzeit des Projekts lang

Für Projekte zur unterirdischen Gasspeicherung ist eine beträchtliche Bauzeit erforderlich: Salzkavernen und erschöpfte Lagerstätten benötigen fünf bis zehn Jahre und die Speicherung in Grundwasserleitern zehn bis zwölf Jahre. Bei Wasserstoffspeicherprojekten kann es zu einer größeren Zeitverzögerung kommen.

3. Begrenzt durch geologische Bedingungen

Die lokale geologische Umgebung bestimmt das Potenzial unterirdischer Gasspeicher. In Gebieten mit begrenztem Potenzial kann Wasserstoff als flüssiger Träger durch einen chemischen Umwandlungsprozess in großem Maßstab gespeichert werden, allerdings verringert sich auch die Effizienz der Energieumwandlung.

Obwohl die Wasserstoffenergie aufgrund ihrer geringen Effizienz und hohen Kosten noch nicht in großem Maßstab eingesetzt wird, verfügt sie aufgrund ihrer Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung in verschiedenen wichtigen Bereichen über umfassende Entwicklungsperspektiven für die Zukunft.