Landesbüro MV H2MV W a s s e r s t o f f-Te c h n o l o g i e f ü r M e c k l e n b u r g-Vo r p o m m e r n

02 MOIN ROSTOCK Energiehafen Seite 06+07 Das Land Mecklenburg-Vorpommern sieht in der Wasserstoff-Technologie viel Potenzial. MV verfügt über gute Grundlagen, die Zukunftstechnologie Wasserstoff(H₂) voranzubringen. Die Friedrich-Ebert-Stiftung MV gibt einen Überblick, was mit Wasserstoff in MV möglich ist. Diese Broschüre bildet den aktuellen Stand der sehr dynamischen Entwicklung im Bereich Wasserstoff ab. Sie informiert über konkrete Projekte und Pläne. Sie zeigt die Bedeutung von H₂ für MV. Wasserstoff kann einen wichtigen Beitrag leisten, um eine klimaneutrale Wirtschaft zu entwickeln und umweltfreundliche Mobilität zu realisieren. Entwicklung und Errichtung von Anlagen im Wasserstoffbereich schaffen neue Arbeitsplätze und sichern Jobs, wenn eine Umstellung auf eine moderne klimaneutrale Produktion gelingt. Wasserstoff ist ein Baustein und der„ Champagner“ der Energiewende. Er ist nur ein Speichermedium: H₂ ist nicht einfach da, er muss aufwendig und teuer erzeugt werden, möglichst klimaneutral aus grünem Strom. Wir laden Sie mit diesem Heft ein, Wasserstoff und seine Einsatzmöglichkeiten kennenzulernen und möchten Sie ermutigen, die Energiewende aktiv zu begleiten und mitzugestalten. SCHWERIN Damit MV Vorreiter wird Seite 05 LÜBESSE Leuchtturm im Binnenland Seite 16 POPPENDORF Düngen mit Wasserstoff Seite 08 LAAGE Klimaneutrales Gewerbe Seite 09 STRALSUND/RÜGEN Eine Region setzt auf Wasserstoff Seite 10 TETEROW Tank für Tank Seite 15 QUER DURCHS LAND Lange Leitung für Wasserstoff Seite 14 GREIFSWALD Wasserstoff oder Ammoniak Seite 11 JARMEN 10 Jahre voraus Seite 12 NEUBRANDENBURG Wasserstoff in der Stadt Seite 13

WIE KANN WASSERSTOFF ERZEUGT WERDEN? Wasserstoff wird auf vielfältige Weise produziert, häufig auf Basis von Erdgas, was nicht klimaneutral ist. Für die Energiewende, den schrittweisen Übergang der Energieerzeugung von klimaschädlichen Energien(z.B. Kohle, Öl) zu klimafreundlichen erneuerbaren Energien(z.B. Sonne, Wind), ist Wasserstoff nur dann sinnvoll, wenn er sauber erzeugt wurde. Also der für die Herstellung benötigte Strom aus erneuerbaren Energien stammt. Wasserstoff wird durch Elektrolyse erzeugt. Hält man ein Stromkabel mit Pluspol und Minuspol ins Wasser, spaltet sich das Wasser(H₂O) auf. Am Pluspol steigt gasförmiger Sauerstoff(O₂) auf, am Minuspol bildet sich gasförmiger Wasserstoff(H₂). Dabei geht ein Teil der Energie als Wärme verloren. Der Wasserstoff wird aufgefangen und mit hohem Druck verdichtet. So kann er gut in Behältern gelagert und transportiert werden. IST H ₂ GEFÄHRLICH? Dass in Wasserstoff viel Energie steckt, ist aus der Schule(„ Knallgas-Reaktion“) bekannt. Treffen Wasserstoff, Sauerstoff und ein Zündfunke aufeinander, reagieren sie heftig. Ist Wasserstoff gefährlich? Ja, aber nicht gefährlicher als Benzin oder Erdgas und somit sicher handhabbar. 05 S C H DA W MIT E MV R VO I R N REITER WIRD! Wer bei der Zukunftstechnologie Wasserstoff die Nase vorn hat, kann viele Arbeitsplätze schaffen. Daher arbeitet die Landesregierung daran, Mecklenburg-Vorpommern zum Vorreiter beim Wasserstoff zu machen. MV fördert Projekte mit Landesmitteln und unterstützt bei Bewerbungsverfahren um Zuschüsse von Bund und EU. Die Zusammenarbeit wird gestärkt, damit sich landesweit leistungsfähige Strukturen und Wertschöpfungsketten bilden. Ein Wasserstoffcluster soll die Akteure vernetzen. Eine Transferstelle hilft, Ideen schnell praxisgerecht umzusetzen. Die Region Rostock arbeitet daran, eine Vorreiterposition bei praxisnaher Forschung einzunehmen, dort entsteht eine Forschungsfabrik Wasserstoff. „Die Wasserstofftechnologie ist eine große Zukunftschance für MV. Es geht um wirtschaftliches Wachstum und zukünftige Arbeitsplätze, aber auch um die Entwicklung sauberer Technologien, die uns helfen, das Klima zu schützen. Ich freue mich deshalb, dass MV mit vier Projekten in der großen Wasserstoff-Allianz vertreten ist. Das zeigt, dass unser Land bei diesem Thema vorangeht.“ CHRISTIAN PEGEL Minister für Energie, Infrastruktur und Digitalisierung MV

06 R O S TO ENE C RG K IEHAFEN ROSTOCK Durch die Anbindung an leistungsfähige Windparks auf See(Offshore) und den Hafen mit seiner maritimen Wirtschaft ist Rostock ein guter Standort für Wasserstoffprojekte. In der Nähe des bisherigen Kohlekraftwerks(Leistung ca. 500 MW) soll ein großer Elektrolyseur zur Wasserstoffproduktion entstehen. Zunächst etwa 100 MW, in Ausbaustufen bis zu 1.000 MW. Produktionsbedingte Abwärme könnte in das Fernwärmenetz der Stadtwerke Rostock eingespeist werden und dort Erdgas ersetzen. Neue Windparks, z.B. vor Warnemünde und in der Ostsee, könnten den Strom für die Wasserstoffproduktion liefern. Elektrolyseure benötigen für den wirtschaftlichen Betrieb zuverlässig Strom, dies können Windparks auf hoher See besonders gut gewährleisten. Mit dem lokal erzeugten Wasserstoff könnten Schiffe im Hafen betankt werden, im Ostseeraum könnten Tankschiffe die Versorgung übernehmen. Der Einsatz von Wasserstoff im Schiffssektor ist sinnvoll, weil Batterien die erforderlichen Energiemengen meist nicht speichern können. ABWÄRME SINNVOLL NUTZEN Bei der Erzeugung von Wasserstoff aus Strom entsteht Abwärme. Diese kann in Wärmenetze eingespeist und damit sinnvoll zur Versorgung von Wohngebieten oder Gewerbe genutzt werden. Elektrolyseure sollten an Standorten und in einer Größe errichtet werden, die eine effiziente Nutzung der Abwärme ermöglichen. Die Neptunwerft in Rostock baut schon heute Schiffe mit Gastanks und-motoren. Zusammen mit der Schiffsmotorenforschung der Uni Rostock könnten sie eine Vorreiterrolle beim Bau von Wasserstoffschiffen einnehmen. Wasserstoff könnte zudem über den Hafen importiert werden. Dann aber verbliebe ein erheblicher Teil der Wertschöpfung außerhalb von MV. Und welcher Staat kann überhaupt die benötigte Menge exportieren?

08 P O P D P ÜN E GE N N M D IT O WAS R SE F RSTO – FF YA R A In Poppendorf, südlich von Rostock, stellt die Firma Yara energieintensiven Stickstoffdünger her. Da auch die Landwirtschaft gefordert ist, klimaneutral zu produzieren, prüft das Unternehmen die schrittweise Umstellung der Produktion auf Wasserstoffbasis. Für die Erzeugung der erforderlichen Wasserstoffmenge würde allein hier ein Elektrolyseur mit etwa 500 MW Leistung erforderlich, ein moderner OffshoreWindpark mit ca. 70 Windrädern könnte das zuliefern. Eine solche Umstellung der Produktion benötigt weiteres Know How. Auch dafür soll in der Region eine WasserstoffForschungsfabrik entstehen. Diese soll die Produktion und den Einsatz von Wasserstoff in verschiedenen Bereichen unterstützen. 09 KLIMANEUT L RA A LE A S G G EW E ERBE – A P E X Die Firma APEX Group ist ein Pionier der grünen Energiewende. Sie liefert maßgeschneider­te Lösungen mit grünem Wasserstoff als Projektentwickler und im Speichergeschäft. Im Projektgeschäft konzipiert, entwickelt und liefert APEX schlüsselfertige Lösungen für CO₂-neutrale Energieversorgung mit grünem Wasserstoff. Bei APEX in Laage steht Europas größtes, netzgekoppeltes Wasserstoffkraftwerk. Es versorgt den ganzen Standort mit CO₂-neutraler Energie. Im Speichergeschäft hat die Firma mit Partnern aus Forschung und Wirtschaft einen modernen Wasserstoffdrucktank entwickelt und in den Markt eingeführt. GEWERBEPARK Am Firmensitz bei Laage entsteht ein klimaneutraler Gewerbepark. Der Autozulieferer Rhodius hat sich angesiedelt und nutzt Energie aus Wind, Sonne und dem APEX Wasserstoffkraftwerk. Weitere Ansiedlungen sind bereits geplant.

10 S T R A EIN L E R S EG U IO N N SE D TZ / T R AUF Ü WA G SS E ERS N TOFF Die Region Stralsund/Rügen bündelt zahlreiche Akteure im Projekt HyExpert. Gemeinsam werden Ideen entwickelt für die Anwendung von grünem Wasserstoff im Bereich Verkehr. Das Projekt unterstützt die Errichtung einer Wasserstofftankstelle und den Einsatz von Wasserstoff-LKW und Wasserstoffbussen. Das Institut für Regenerative EnergieSysteme an der Hochschule Stralsund forscht schon lange im Bereich Wasserstoff und liefert wichtige Impulse. Das EnergieWerk Rügen plant, als Genossenschaft den Anteil erneuerbarer Energien auszubauen und den gewonnenen Strom auch für die Wasserstofferzeugung bereitzustellen. Mukran Port und der Seehafen Stralsund sehen beim Wasserstoff ähnliche Potentiale wie der Energiehafen Rostock. WASSERSTOFFBUSSE Elektrobusse für den ÖPNV erreichen derzeit eine Reichweite von 250 km, bessere Batterietechnik könnte in Zukunft tägliche Distanzen bis 400 km abdecken. Wasserstoffbusse haben daher ein Potenzial besonders als Reisebusse für Langstrecken ab ca. 400 km. Deren Anschaffungskosten sind ca. fünfzig Prozent höher als bei E-Bussen. 11 WASSERSTOF G F O R DER E A I M F MO S NI W AK? A L D Auch das Leibniz-Institut für Plasmaforschung(INP) in Greifswald ist ein Forschungszentrum im Wasserstoffsektor. Das Projekt CAMPFIRE sucht nach Wegen, um mit Wasserstoff Ammoniak(NH₃) für Schiffsantriebe herzustellen. Diskutiert wird, inwieweit Wasserstoff direkt eingesetzt werden kann. Oder ob es vorteilhafter ist, dafür Wasserstoff in Ammoniak oder Methan umzuwandeln, die leichter zu transportieren sind. Deren Herstellung erfordert aber zusätzliche Energie. Das INP ist an weiteren Wasserstoffprojekten beteiligt: erforscht werden etwa Katalysatoren, um Brennstoffzellen langlebiger zu machen sowie spezielle Stahlbeschichtungen für Anlagen im Wasserstoffbereich. FORSCHUNGSVERBUND Gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Katalyse und dem Rostocker FraunhoferInstitut für Großstrukturen in der Produktionstechnik soll das INP wesentlicher Partner der geplanten Forschungsfabrik Wasserstoff in MV werden.

12 J A R M 10 J E AH N RE VORAUS Auch in Grapzow bei Altentreptow wird seit 2011 an der Wasserstoffproduktion aus Windenergie gearbeitet. Seit 2013 betreibt WIND-projekt einen Windpark (Kapazität: 140 MW), der eine Elektrolyseanlage(Kapazität: 1 MW) mit Strom versorgt. Der gewonnene Wasserstoff kann gespeichert und mit Blockheizkraftwerken wieder verstromt werden. Ursprüngliche Idee für diese Anlage war, Überschüsse, die nicht ins Stromnetz eingespeist werden können, dem Elektrolyseur bereitzustellen statt die Windräder zeitweilig abzuschalten. Abschaltungen sind aber selten. Außerdem fehlen bisher rechtliche Regelungen, um dann einen Teil des Windparks für die Wasserstofferzeugung weiter in Betrieb zu lassen. Bisher wurde die Anlage wenig genutzt, doch der Betreiber sammelte viel Know How. Dieses fließt heute in verschiedene Projekte ein, u.a. rund um den Energiehafen Rostock und ein klimaneutrales Wohnquartier, wo WIND-projekt heute seinen Sitz hat. 13 NEUB W R A A SSE N RST D OFF E IN N DE B R S U TAD R T G Die Stadt Neubrandenburg prüft den Einsatz von Wasserstoff in verschiedensten Bereichen. Dabei sind die Stadtwerke Neubrandenburg ein wichtiger Partner. Die neue Gasturbine der Stadtwerke kann mit geringem Aufwand von Erdgas auf Wasserstoff umgerüstet werden. In vier Feldern will Neubrandenburg prüfen, wo Wasserstoff sinnvoll eingesetzt werden kann: - Verkehr, z.B. Busverkehr - Wohngebäude bzw. Wohnquartiere - Wirtschaft, z.B. klimaneutrale Produktion - Sozialer Bereich, z.B. Notstromversorgung des Krankenhauses Ein wichtiges fünftes Handlungsfeld ist die Information und Beteiligung der Bevölkerung. H ₂ IM TOURISMUS Die Seenplatte bei Neubrandenburg ist eine wichtige Tourismusregion. Wohnmobile und Hausboote könnten mit Wasserstoff klimaneutral betrieben werden. Tankstellen an geeigneten Standorten könnten sowohl den Straßenverkehr als auch Boote mit Wasserstoff versorgen. Eine wichtige Infrastruktur in einer Region, in der es bisher noch keine Wasserstofftankstelle gibt. „Reisen ist Mobilität; dessen Zukunft muss nachhaltig sein. Ein Urlaubsland wie Mecklenburg-Vorpommern bietet die Chance, den Aufbau einer Infrastruktur für die Wasserstoffwirtschaft mit und für den Tourismus zu denken. Dafür sollten alle Bereiche, angefangen bei An- und Abreise über die Mobilität am Reiseziel bis hin zur Energieversorgung in Unterkünften, in den Blick genommen werden.“ BIRGIT HESSE Vorsitzende Tourismusverband MV

14 PIPELINE LANGE LEITUNG FÜR WASSERSTOFF Eine Wasserstoffpipeline von Rostock bis nach Sachsen ist in Planung. Von Rostock bis Güstrow muss sie neu gebaut werden, ab Güstrow ist die Umrüstung einer bestehenden Pipeline vorgesehen. Die Pipeline kann verschiedene Wasserstofferzeuger und-verbraucher verbinden. Bisher sind vier Elektrolyseure direkt an der Leitung geplant, davon ein Elektrolyseur in MV mit 55 MW und 3.900 t Wasserstofferzeugung pro Jahr. Diese sollen u.a. den Strom von bestehenden Wind- und Solaranlagen der Firma ENERTRAG nutzen und im Jahr insgesamt 15.000 t Wasserstoff liefern. Dafür ist ein weiterer Ausbau von Erneuerbaren Energieanlagen erforderlich. Als Nutzer des Wasserstoffs aus der Pipeline sind die Zementproduktion in Rüdersdorf bei Berlin und Chemiefirmen im Bereich Halle/Bitterfeld vorgesehen. Zementproduktion und zahlreiche chemische Prozesse benötigen viel Energie und verursachen bisher hohe CO₂-Emissionen. Daher besteht der Bedarf, eine klimaneutrale Produktion aufzubauen. Wasserstoff kann hierzu einen wichtigen Beitrag leisten. Direkt an den Elektrolyseuren werden Wasserstofftankstellen errichtet, um den Aufbau der Infrastruktur deutschlandweit zu unterstützen. 15 TA N K T FÜR E TA T NK E R O W Wasserstoff kann durch Pipelines geleitet oder mit Tanks transportiert werden. Die Firma emano Kunststofftechnik GmbH ist Produzent für zertifizierte Wasserstoff-Druckgasspeicher aus Kohlefasern in Teterow. Entwickelt wurden die Behälter zusammen mit APEX und dem Fraunhofer-Institut. Basierend auf langjähriger gemeinsamer Entwicklungserfahrung wird gegenwärtig intensiv an Speichern und Speichersystemen für neue Druckstufen(350 bar) und mobile Anwendungen gearbeitet. Es werden zahlreiche Arbeitsplätze in der Region geschaffen. Von der Wasserstoffwirtschaft können auch Zulieferbetriebe profitieren. „Für den Landkreis Rostock ist Wasserstoff eine wichtige Chance für die wirtschaftliche Entwicklung und für den Klimaschutz. Mit dem Düngemittelwerk in Poppendorf, Apex in Laage und Emano in Teterow haben wir bereits wichtige Akteure in unserer Region. Gemeinsam mit der Hansestadt Rostock haben wir das Netzwerk HY!Rostock gegründet, um die Entwicklung der Wasserstoff-Region Rostock weiter voran zu treiben.“ SEBASTIAN CONSTIEN Landrat LRO

16 LÜ B E L S EU S CH E TTURM IM BINNENLAND Das Energiedorf Lübesse, südlich von Schwerin, strebt eine möglichst klimaneutrale Energieversorgung an, hauptsächlich mit Strom aus Erneuerbaren Energien und Wasserstoff. Initiiert wurde das Projekt von Naturwind aus Schwerin und Exytron aus Rostock. Bestehende Windenergieanlagen, Solarparks und ein Gewerbegebiet in direkter Nachbarschaft schaffen gute Voraussetzungen für dieses Leuchtturmprojekt. Erzeugt werden sollen Methan und Wasserstoff. Die bei der Produktion entstehende Abwärme soll per Nahwärmenetz die Häuser des Dorfes beheizen. Weiter will die Lübesse Energie GmbH regenerative Kraftstoffe( E-Fuels) herstellen. Das breit angelegte Modellprojekt soll ähnlichen Vorhaben in MV als Vorbild dienen. Energiezentrale Methanisierung Verflüssigung Elektrolysehalle Bürogebäude WARUM 17 WASSERSTOFF? Je nach Einschätzung muss die deutsche Energieversorgung bis 2035 bzw. 2045 klimaneutral gestaltet werden. Dazu müssen die Erneuerbaren Energien ausgebaut werden, besonders Wind- und Solarenergie, aber auch Biomasse, Geothermie und Wasserkraft. Vor allem Wind- und Solarenergie stehen nicht immer ausreichend zur Verfügung, sollen aber den größten Anteil klimaneutraler Energie liefern. ENERGIEQUELLEN Energie aus Wind, Sonne, Biomasse, Wasserkraft oder Geothermie ist die Voraussetzung für grünen Wasserstoff. Die Energiewende erfordert daher weitere Bausteine: 1. LEITUNGEN Stromleitungen können Strom effizient dahin leiten, wo er benötigt wird (Verlust: nur ein Prozent pro 100 km). 2. FLEXIBILITÄT Biomasse ist lagerfähig und kann nach Bedarf zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Der Stromverbrauch ist anpassbar. Kühlhäuser, Aluminium- und Kupferhütten produzieren schon heute flexibel, je nach Stromangebot und-preis. 3. SPEICHER Energie speichern, nur wenn notwendig, z.B. mit Akkus oder H₂, denn Speicherung ist relativ teuer. WASSERSTOFF BRAUCHT OFFSHORE-WINDPARKS Die Bundesregierung plant bis 2030 die Errichtung von neuen Elektrolyseuren mit 5.000 MW Leistung in Deutschland. Um diese mit Strom zu versorgen, sind zusätzliche Offshore-Windparks vor der deutschen Küste erforderlich. Diese sollen bis 2030 daher auf 20.000 MW (ursprünglich geplant 15.000 MW) ausgebaut werden.

18 FARBENLEHRE WELCHER WASSERSTOFF- JETZT WIRD ES BUNT Wasserstoff ist eigentlich farblos. Dennoch gibt es ihn mittlerweile in vielen Farben. Die Farbgebung beschreibt, wie der Wasserstoff hergestellt wurde: IM VORDERGRUND STEHEN DREI FARBEN GRÜN- mit Strom aus Erneuerbaren Energien BLAU- aus Erdgas, das anfallende CO₂ wird allerdings aufgefangen und soll dauerhaft gespeichert werden- ein in MV sehr umstrittenes Verfahren GRAU- aus fossilen Energien(vor allem Erdgas und Kohle) Es entstehen etwa 10 t CO₂ je Tonne Wasserstoff Desweiteren gibt es: TÜRKIS- aus fossilem Methan, aber unter Luftabschluss, so dass fester Kohlenstoff entstehen soll(die Technologie ist noch in der Entwicklung) ROT- mit Strom aus Atomenergie IST GRAUER WASSERSTOFF EINE ÜBERGANGSTECHNOLOGIE? Wird die Wasserstoffproduktion schnell ausgeweitet, stellt sich die Frage, ob ausreichend Erneuerbare Energie dafür verfügbar ist. Daher wird grauer Wasserstoff als Übergangslösung diskutiert. Der direkte Erdgaseinsatz für Industrieprozesse ist zumeist vorteilhafter, als Wasserstoff indirekt durch Erdgas zu erzeugen. Ein Kompromiss könnte blauer Wasserstoff sein. Die sichere Lagerung des anfallenden CO ₂ ist aber umstritten. AKZEPTANZDREIECK UND WER FÄNGT AN? Angebot Nachfrage Preis Auch wenn alle von Wasserstoff reden- wer fängt mit der Umsetzung an? Brauchen wir zuerst Schiffe, die mit Wasserstoff fahren oder erst entsprechende Betankungsmöglichkeiten? Oder zuerst Wasserstoff-LKW oder doch Wasserstoff-Hochöfen für die Stahlproduktion? Und für wen rechnet sich das überhaupt? Der Einstieg in eine neue Technologie ist immer schwierig. Meist braucht es Fördermittel, weil sich die Produktion von Wasserstoff in kleinem Rahmen und für wenige Abnehmer zunächst nicht rechnet. Daher hat die Bundesregierung ein Förderprogramm aufgelegt und stellt neun Milliarden Euro bereit. Damit besteht für die Politik die Möglichkeit, Schwerpunkte zu setzen und zu steuern: Wo soll Wasserstoff zuerst eingesetzt werden, damit sich schrittweise ein Markt entwickeln kann, der möglichst bald ohne Zuschüsse funktioniert. So haben sich auch die Erneuerbaren Energien entwickelt. Vor zwanzig Jahren noch ein unbedeutende Nische decken sie heute die Hälfte unseres Strombedarfs, bei immer weiter sinkenden Zuschüssen. 1990 3,4% 1995 4,7% 2000 6,3% 2005 10,3% 2010 17,0% 2015 31,5% Anteil Erneuerbare Energien am deutschen Stromverbrauch 2020 45,4% 1. UN Klimakonferenz ErneuerbareEnergien-Gesetz Atomausstiegsgesetz(2011) Kohleausstiegsgesetz

H2MV Wir hoffen, dass Ihnen diese kleine Broschüre einen interessanten Einblick in die Wasserstoff-Thematik in MV gegeben hat. Noch sind viele Wasserstoff-Projekte in Vorbereitung, doch manches kann schon besucht werden. Weiteres wird in den nächsten Jahren dazu kommen. Mehr Infos zum Thema dann auch online – einfach QR-Code aufrufen. Exemplare dieser Broschüre senden wir Ihnen gern zu, z.B. Klassensätze für den Unterricht. Eine Broschüre der Friedrich-Ebert-Stiftung Landesbüro Mecklenburg-Vorpommern Arsenalstr. 8, 19053 Schwerin Tel. 0385- 512 596| schwerin@fes.de| www.fes-mv.de Texte: Ulrich Söffker| Grafik: Timo Zett| Redaktion: Tobias Paul 2021 Landesbüro MV