Energieinseln im Jahr 2030: Bekämpfung der CO₂-Knappheit für Power-to-X auf Bornholm

Die dänische Regierung bereitet den Bau von je einer Energieinsel in der Nord- und der Ostsee vor. Für den Übergang zu einem CO₂-armen Energiesystem muss allerdings unbedingt untersucht werden, wie diese Inseln durch den Einsatz von P2X-Technologien optimal genutzt werden können. Bornholm gilt als der attraktivste und kostengünstigste Standort für die Wasserstoffproduktion in der Ostsee. Der weiteren Umwandlung in Methanol auf dieser dänischen Insel sind aber aufgrund der CO₂-Knappheit Grenzen gesetzt.

“Es ist schon seltsam, dass wir zu viel CO₂ in der Atmosphäre haben, aber trotzdem mehr davon brauchen, um grüne Kraftstoffe zu produzieren. Tatsächlich wird der Mangel an CO₂ Grenzen für die großangelegte Produktion von Methanol auf Bornholm setzen. Das ist eine Tatsache, mit der wir bei unseren zukünftigen Energiesystemen konfrontiert sind“, erklärt Eva Ravn Nielsen, Chief Consultant (P2X) bei Ramboll.

Dieser Zusammenhang wurde während des Webinars „P2X und Energieinseln“ deutlich, bei dem wichtige Akteure der dänischen Energiewirtschaft die Chancen und Hindernisse für den Einsatz der P2X-Technologien im Zusammenhang mit der geplanten Energieinsel vor Bornholm diskutierten.

Sehen Sie hier das vom Energie-Cluster Dänemark und der DTU organisierte einstündige Webinar

Ausgangspunkt der Diskussion war das Whitepaper mit dem Titel „Optimale Platzierung der P2X-Anlage auf der Energieinsel Bornholm – Vorläufiger Überblick über die sofortige Dekarbonisierung des Seeverkehrs“. Dieses wurde vor Kurzem von der Technischen Universität Dänemark, konkret von „Bornholms Energi & Forsyning, Rønne Havn und Energy Modelling Lab“ des dänischen Energie-Clusters veröffentlicht. Dieses Whitepaper rückt die Frage in den Mittelpunkt, wo in Ostdänemark es am kosteneffizientesten ist, einen Energieknotenpunkt oder eine Energieinsel mit einer daran angeschlossenen P2X-Anlage zu platzieren.

„Dieses Whitepaper ist eine wichtige und gründliche Analyse und bildet somit eine gute Grundlage für zukünftige Investitionsentscheidungen. Der CO₂-Mangel stellt eine Herausforderung dar. Daher müssen wir aufpassen, nichts davon für Lösungen zu verschwenden, bei denen Elektrizität direkt, Wasserstoff oder Ammoniak genutzt werden können. Denn das werden in Zukunft die besten Energieträger für die Schifffahrt sein“, erklärt Eva.

Der Hauptautor, Alessandro Singlitico, forschender Postdoktorand am Zentrum für Elektrizität, Strom und Energie an der Technischen Universität Dänemark nahm ebenfalls an diesem Webinar teil und erklärte, dass eine Lösung für die immer knapper werdenden CO₂-Ressourcen in der Herstellung von klimaneutralen, synthetischen Kraftstoffen bei gleichzeitiger Nutzung des Wärmeaustauschs bei den P2X-Technologien liegen könnte. Ein Beispiel dafür wäre die Herstellung von erneuerbaren kohlenstoffbasierten Kraftstoffen ausschließlich aus Abfall-CO₂ aus Biogas- und Biomasseanlagen. Der restliche Wasserstoffs müsste anschließend in Ammoniak umgewandelt werden, wobei die noch zu erforschenden Prozesssynergien genutzt werden.

„Normalerweise ist es am besten, eine P2X-Produktion in der Nähe ihrer Energiequelle zu bauen, in diesem Fall des Windparks. Aber auch die Nähe zum Verbrauchspunkt des Produkts kann vorteilhaft sein. Wir müssen nämlich beim Transport des Stroms die Verluste in den Überlandleitungen über große Entfernungen einkalkulieren. im Vergleich dazu sind für den Bau einer Pipeline für den Transport von Wasserstoff über größere Entfernungen hohe Investitionen notwendig. Die überschüssige Wärme aus den chemischen Prozessen sollte daher so gut wie möglich genutzt werden, beispielsweise als Fernwärme oder als Wärmezufuhr für chemische Prozesse in den Anlagen. Die Synergien bei der Kopplung verschiedener Sektoren können recht komplex sein. Aber sie sind von großer Bedeutung für eine erfolgreiche Umsetzung der P2X-Technologien“, fügt Eva hinzu.

Bei der Dekarbonisierung des dänischen Energiesystems werden sowohl Energieinseln als auch P2X-Technologien eine Schlüsselrolle spielen. Um sie in der Praxis umsetzen zu können, muss ein optimales Konzept auf der Grundlage der spezifischen Bedingungen des jeweiligen Standorts gefunden werden. Dazu sind Fachwissen und eine enge Zusammenarbeit zwischen den Bereichen Energie, Industrie und Transport erforderlich. Ramboll war bereits im Jahr 2020 an mehr als 20 Wasserstoff- und P2X-Projekten beteiligt und nimmt derzeit an Konzeptstudien, Umweltanalysen und technischen Entwürfen zur Integration der CO₂-Abscheidung in die Produktion von E-Treibstoffen teil.