MODELLREGION

Um die Transformationspfade einer integrierten Sektorkopplung unter Realbedingungen zu erproben, wurde für das Norddeutsche Reallabor eine Modellregion festgelegt, die die Bundesländer Hamburg und Schleswig-Holstein, das westliche Mecklenburg-Vorpommern sowie Bremerhaven umfasst. Die NRL-Modellregion bildet die Kernherausforderungen einer integrierten Energiewende in besonderem Maße ab und zeigt zugleich die großen Potentiale für eine rasche Dekarbonisierung mit wirtschaftlichen Perspektiven für die Industrie auf.  

So sind Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern bedeutsame Erzeugungsregionen für Strom aus erneuerbaren Quellen – bilanziell ergibt sich für die Gesamtregion bereits in 2020 ein Anteil von 130 Prozent erneuerbarer Energien an der Stromversorgung. Damit sind die Voraussetzungen für für den sektorenübergreifenden Einsatz von EE-Strom besonders günstig.

Dem steht in der Region allerdings auch ein großer Energiebedarf gegenüber: Der Endenergieverbrauch in Hamburg, Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern betrug 2018 rd. 163 TWh.

Dies bringt hohe CO2Emissionen mit sich: Sie lagen in der Modellregion 2016 bei 42,2 Millionen. to. Das Norddeutsche Reallabor will aufzeigen, auf welchem Wege sich die CO2-Emissionen bis 2035 um 75 Prozent im Vergleich zum Basisjahr 1990 reduzieren ließen. Zur Erreichung dieses Ziels in nur 15 Jahren ist eine schnelle Defossilisierung aller Verbrauchssektoren notwendig.

Ein besonderer Fokus liegt hier auf der Hansestadt Hamburg: Zwar sind die CO2-Emissionen der Elbmetropole im Vergleich zu 1990 inzwischen um 18,6 Prozent gesunken – die mit dem NRL als übergeordnetem Ziel angestrebte Reduktion um 75 Prozent bis 2035  verlangt jedoch erheblich größere Anstrengungen. Da rund 56 Prozent der Hamburger Emissionen aus den Sektoren Industrie und Verkehr stammen, ist deren zügige Defossilisierung ein notwendiger Schritt. Er erfordert einen umfassenden Ansatz für die industrielle Transformation.

Als Metropol- und Industrieregion bietet Hamburg vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Wasserstoff. Durch die räumliche Nähe zu den EE-Erzeugungsregionen Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern, dem gut voranschreitenden Netzausbau sowie leistungsstarken Netzknotenpunkten birgt die Region darüber hinaus auch das Potential, den grünen Wasserstoff selbst vor Ort zu erzeugen. Damit besteht die einmalige Chance, eine lokale Wasserstoffwirtschaft zu etablieren und so eine sichere Wasserstoffversorgung für die im Norddeutschen Reallabor geplanten Anwendungen zu schaffen.

Hubs

Für die zweckmäßige Erprobung innovativer Technologien unter Realbedingungen wurde das NRL in geografische Hubs eingeteilt. Drei dieser Hubs legen den Fokus auf integrierte Sektorkopplung auf Basis von Wasserstoff. Sie befinden sich in Hamburg, in Mecklenburg-Vorpommern (mit Schwerpunkt Schwerin) und in Schleswig-Holstein (mit den Standorten Brunsbüttel und Haurup).

Die regionale Verteilung der Aktivitäten mit Wasserstoff-Fokus orientiert sich an der Struktur des Strom- und des Gasnetzes: An leistungsfähigen Knotenpunkten des Stromübertragungsnetzes werden Schwerpunkte der Wasserstoff-Produktion mit Grünstrom geschaffen. Dort werden lokale Verbrauchsschwerpunkte mit einer neuen energetischen Wertschöpfungskette aufgebaut. Ein weiteres Hub in Hamburg legt den Fokus auf Quartierslösungen im Bereich Wärme und Mobilität.

Demonstratoren

Mithilfe von 22 Demonstratoren werden relevante Verbrauchsbereiche in der Industrie, der Wärmeversorgung und dem Mobilitätssektor sukzessive defossilisiert. So umfasst das Norddeutsche Reallabor beispielsweise acht Elektrolyseure mit einer Wasserstoff-Erzeugungskapazität von 42 MW. Sie dienen insbesondere dazu, fossile Energieträger in industriellen Prozessen durch Wasserstoff bzw. dessen Folgeprodukte zu ersetzen. Außerdem werden im NRL drei Projekte umgesetzt, die eine Abwärmenutzung in einem Umfang von 700 GWh pro Jahr ermöglichen. Im Rahmen der NRL-Aktivitäten im Mobilitätssektor werden mehrere Wasserstoff-Tankstellen und über 200 Fahrzeuge in unterschiedlichen Nutzungsszenarien erprobt. Eine Besonderheit des Projekts ist sein gesamtsystemischer Ansatz, der neben den geplanten Erprobungsvorhaben auch Querschnittsthemen berücksichtigt, die sich mit der volkswirtschaftlichen und der gesellschaftlichen Dimension des geplanten Transformationspfads befassen.