Am 16. März 2023 veranstaltete der WTZ e.V. in Berlin einen Round Table zum Thema Wasserverbrauch in der Elektrolyse – Technische Lösungsansätze für eine ressourcenschonende H2-Produktion. Innerhalb des Round Tables wurden Technologien diskutiert, welche die Wasserstoffwirtschaft möglichst ressourcenschonend gestalten können. Zudem wurden die Anwendungen dieser Technologien anhand von länderspezifischen Beispielen betrachtet.
Prof. Dr. Martina Flörke vom Lehrstuhl für Ingenieurhydrologie und Wasserwirtschaft der Ruhr-Universität Bochum eröffnete die fachliche Diskussion mit einem Impulsvortrag zu Wasserressourcen als bedeutsamen Faktor der Energiewende auf lokaler und globaler Ebene. Im Rahmen ihres Vortrages befasste sie sich mit der Frage der Wasserknappheit als Treiber der Energiewende sowie deren Auswirkungen auf konventionelle Energiesysteme. Sie zeigte die Konkurrenz zwischen Wassernutzung und Energiegewinnung anhand lokaler und globaler Praxisbeispiele auf und stellte den sogenannten Water Scarcity Footprint als Indikator zur Bewertung und zum Vergleich von Fallstudien hinsichtlich ihrer lokalen und globalen Auswirkungen vor. Sie wies auf die dringende Notwendigkeit einer umfassenden Analyse der Nachhaltigkeit von Energieprojekten entlang der gesamten Energieversorgungskette zur Vermeidung der Problemverlagerung von negativen Umweltauswirkungen hin.
Die erste Session des Round Tables fand unter der Überschrift „Wasserverbrauch in der H2-Produktion“ statt und wurde von Prof. Dr. Torsten Birth, Gruppenleiter Energie- und Ressourceneffiziente Systeme am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF eröffnet, der in seinem Vortrag auf Wasser als kritischer Ressource in der Wasserstoffproduktion einging. Mit Blick auf die europäische und nationale Wasserstoffstrategie sowie Wasserbedarfe und Qualitätsanforderungen in der Elektrolyse sprach er über die Wasserressourcen in Mitteldeutschland, die Randbedingungen für die Elektrolyse in der Region und präsentierte das PtX-Testfield „ResearchField“ in Sachsen-Anhalt.
Im Vortrag Wassermanagement für eine grüne Wasserstoffwirtschaft in Kasachstan betrachteten Dr. Robert Stüwe, Seniorexperte Wasserstoff & synthetische Energieträger, und Fabio Weiß, Experte Wasserstoff und synthetische Energieträger von der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) die Wasserstoffproduktion vor dem Hintergrund knapper Wasserressourcen. Sie stellten Ansätze zur Wasserbewirtschaftung vor und schilderten die in Kasachstan geringe regionale Harmonisierung der Wasserpolitik. Sie gaben außerdem Einblick in ungenutzte Wassereinsparungspotenziale und deren Einfluss auf die lokale Wasserstoffproduktion.
Ein weiteres regionales Beispiel stellte Dr. Daniel Frank, Projektleiter Wassermanagement bei der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. in seiner Präsentation Technische Aspekte der Wasserstoffproduktion und des Wassermanagements in Namibia vor. Nach einem kurzen Überblick über die Rahmenbedingungen in Namibia stellte er zwei Szenarien für die PtX Produktion im Binnenland und an der Küste vor. Im Rahmen des zweiten Szenarios erörterte er insbesondere den Stand der Technik und die Potentiale der Meerwasserentsalzung und der Konzentratbehandlung nach der Elektrolyse.
Im Rahmen der zweiten Session über „Elektrolysetechnologien im Kontext des Wasserverbrauchs“ präsentierte zunächst Herr Trung Ngo Thanh, Gruppenleiter „Meerwasserelektrolyse“ im Laboratorium für Elektrochemische Energie, Katalyse und Materialwissenschaften, Fachbereich Chemie an der Technischen Universität Berlin, die Elektrolyse-Technologie zur direkten Spaltung von Salzwasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Dabei erläuterte er die Prozessschritte in der Elektrolyse und den aktuellen Stand der Technik und ging auf Fragen von Komponenten und Materialien ein.
Abschließend stellte Herr Benjamin Buchholz, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES, am Beispiel der Wasserstoff- und Stromgestehungskosten in der Nordsee Gründe für eine Wasserstoffproduktion auf See vor und zeigte Realisierungsmöglichkeiten für Offshore H2 am Beispiel des Offsh2ore-Projekts auf. Auch das Leitprojekt H2Mare stellte er vor, in dessen Rahmen ein Containerisierter H2-Elektrolyseur (seewasserbeständig) für dezentrale Anwendungen gebaut und die Abwärme aus der Elektrolyse für die Wassergewinnung genutzt werden soll.