H2Scale

Die Ausgangssituation

Ghana und andere westafrikanische Länder stehen vor der Aufgabe, ihren steigenden Energiebedarf zu decken und gleichzeitig ihre Energieversorgung klimafreundlicher zu gestalten. Während die Elektrifizierung in den Städten weit fortgeschritten ist, stellt eine zuverlässige Stromversorgung an netzfernen und netzschwachen Standorten weiterhin eine Herausforderung dar.

Dort kommen häufig Dieselaggregate, Batteriesysteme oder individuell entwickelte Insellösungen zum Einsatz. Diese verursachen hohe Betriebskosten und lokale Emissionen. Zudem sind sie teilweise auf regelmäßige Kraftstofflieferungen angewiesen. Grüne Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien könnten hier eine Alternative bieten. Ihr Einsatz in der dezentralen Energieversorgung Westafrikas ist jedoch noch wenig erprobt. Es fehlen praktische Referenzanlagen sowie Erfahrungen mit Betrieb, Wartung und Wasserstofflogistik. Verlässliche Daten zu Leistung und Kosten sind bislang kaum verfügbar.

Der Lösungsansatz

Aufbauend auf den Erfahrungen aus dem EXI-Projekt GH2GH entwickelt das H2Scale-Projekt ein Energiesystem für grünen Wasserstoff weiter. Das sogenannte Power-to-Power-System wandelt erneuerbaren Strom zunächst mithilfe eines Elektrolyseurs in Wasserstoff um. In Wasserstofftanks wird der grüne Wasserstoff dann lokal gespeichert und eine Brennstoffzelle kann den Wasserstoff bei entsprechendem Energiebedarf später wieder in elektrische Energie umwandeln. Auch die Sicherheits- und Steuerungstechnik ist in der Wasserstoff-Anlage integriert.

Im Fokus von H2Scale steht die Entwicklung eines standardisierten, modularisierten, containerisierten und ortsversetzbaren Power-to-Power-Systems als technologische Blaupause, die eine Replikation an zahlreiche afrikanische Standorte ermöglichen soll.

Die Ziele und Maßnahmen

Ziel ist, Markteintrittsbarrieren für deutsche Umwelttechnologien zu senken, belastbare Betriebs- und Kostendaten zu erzeugen, lokale Betriebs- und Wartungskompetenz aufzubauen und eine Grundlage für skalierbare Geschäfts- und Betreibermodelle in Ghana und Westafrika zu schaffen.

Der Ansatz umfasst die Auswahl eines primären Off-Takers, also des lokalen Betreibers für den Pilotstandort, mit klarer Betreiberverantwortung. Ergänzt wird er um die Entwicklung einer standardisierten technischen Blaupause, den Bau und Betrieb einer Referenzanlage, projektbegleitendes Monitoring, Capacity Building, Nachhaltigkeits- und Wirtschaftlichkeitsbewertung sowie Verwertungs- und Skalierungsaktivitäten. Ergänzend werden Zusatzmodule wie atmosphärische Wassergewinnung, Sauerstoffnutzung und Desinfektionsmittelproduktion technisch und wirtschaftlich geprüft.