TeilVorhaben

Unter dem Dach des Norddeutschen Reallabors werden eine Reihe von Forschungs- und Erprobungsvorhaben umgesetzt. Diese Teilvorhaben (TV) der NRL-Partner sind unterschiedlichen Arbeitsgruppen (AG) zugeordnet. Diese Struktur ermöglicht den Projektpartnern einen gemeinsamen Rundum-Blick auf die Energiewende, um den Transformationspfad zur Klimaneutralität ganzheitlich zu betrachten. Die nachfolgende Übersicht gibt einen Einblick in die NRL-Teilvorhaben, die sich bereits in der Umsetzung befinden.

Netze & Infrastrukturen (AG 1)

Die NRL-Arbeitsgruppe „Netze & Infrastrukturen“ (AG 1) setzt sich zum Ziel, die Aufnahme von Energieträgern aus erneuerbaren Energien in die Verteilernetze zu erhöhen, um alle Sektoren mit grüner Energie versorgen zu können. Für die nötige Transformation der Energienetze im norddeutschen Raum soll – beispielhaft anhand einzelner regionaler Hubs – eine Roadmap entworfen werden. Dabei steht insbesondere die Entwicklung einer integrierten Netzplanung von Strom- und Gasnetzen im Fokus, um eine sektorübergreifende Energiewende möglich zu machen.

AG-Leitung

Michael Dammann (Gasnetz Hamburg)

stellvertretende AG-Leitung

Dirk Lembke (WEMAG)

Förderpartner

Gasnetz Hamburg, Hamburger Energiewerke, Technische Universität Hamburg (TUHH), Technische Hochschule Lübeck (THL), WEMAG

assoziierte Partner

Stromnetz Hamburg, Helmut Schmidt Universität der Bundeswehr (HSU), Gasunie, HanseGas, Schleswig-Holstein Netz, TenneT, 50hertz, Grenzstrom Bürgerwind

Integrierte Netzplanung (iNeP) [TV 1.1]

Forschungsvorhaben

In dem Projekt Integrierte Netzplanung (iNeP) wird eine Planungsmethodik, ein Planungsmodell und ein entsprechendes Planungstool entwickelt, indem eine koordinierte, integrative Netzplanung (Strom-, Gas- und Wärmenetz) einschließlich der Power-to-x Anlagenkopplung für Hamburg dargestellt wird.

Beteiligte Partner

Gasnetz Hamburg, Stromnetz Hamburg, Hamburger Energiewerke, TUHH, HSU/DLAB, TH Lübeck

Stromnetze und Infrastukturen & Systemdienliche Elektrolyse [TV 1.2/TV 6.3]

Erprobungsvorhaben

Dieses Verbundprojekt aus den Teilvorhaben „Stromnetze und Infrastruktur“ & „Systemdiennliche Elektrolyse“ zeigt die Wichtigkeit einer ganzheitllich gedachten Sektorenkopplung. Überschussstrom wird für den Betrieb eines Elektrolyseurs genutzt und der daraus gewonnene grüne Wasserstoff für weitere Sektoren zur Verfügung gestellt (Mobilität, Wärme, Gas).

Beteiligte Partner

WEMAG

Gesamtsystemintegration (AG 2)

In der Arbeitsgruppe „Gesamtsystemintegration“ (AG 2) werden die Rückwirkungen der im NRL betrachteten Technologien auf das Gesamtsystem untersucht. In diesem Zusammenhang sollen auch Strategien entwickelt werden, die die stärkere Nutzung von Sektorkopplungstechnologien ermöglichen. Ein wesentlicher Meilenstein der AG 2 ist eine simulative Potentialanalyse der entwickelten Technologien und deren neuartigen Betriesbsführungen.

AG-Leitung

Prof. Dr. Hans Schäfers (CC4E/HAW Hamburg)

stellvertretende AG-Leitung

Dr. Sebastian Wende-von Berg (Fraunhofer IEE)

Förderpartner

CC4E/HAW Hamburg, Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnikg (IEE), Fraunhofer Institut für Windenergiesysteme (IWES), Technische Hochschule Lübeck, Universität Hamburg

assoziierte Partner

Gasunie, Stadtwerke Lübeck, TenneT, 50hertz, Travenetz

Gesamtsystemsimulation (RegDesign, Robust NetzReg) [TV 2.1]

Forschungsvorhaben

Ziel des Projekts „Gesamtsystemsimulation“ ist es, die bestehenden Energieinfrastrukturen und Demonstratoren simulativ und zusammenfassend abzubilden. Hierdurch kann frühzeitig ein Augenmerk auf evtl. Auswirkungen auf das (sich verändernde) Energiesystem gerichtet und die notwendigen Konzepte/Szenarien für die Zukunft abgeleitet werden.

Beteiligte Partner

CC4E/HAW Hamburg, Fraunhofer IEE, Fraunhofer IWES, TH Lübeck

IKT-Sicherheit, Steuerungskonzepte (ResIKT) [TV 2.2]

Forschungsvorhaben

ResIKT plant und befasst sich mit verschiedenen Bedrohungsszenarien im Bereich der informationstechnischen Sicherheit im Kontext der Wasserstofferzeugung und Sektorenkopplung. Die Digitalisierung des Energiesektors bietet die Chance, Sicherheitsaspekte von Beginn an einzuplanen.

Beteiligte Partner

Universität Hamburg

Datenintegration [TV 2.3]


Forschungsvorhaben

Das Teilvorhaben „Datenintegration und analyse“ werden sowohl die Datenanforderungen der geplanten Simulation als auch die projektweit vorhandenen Daten der relevanten Anlagen zusammengeführt und bewertet.

Beteiligte Partner

CC4E/HAW Hamburg

Industrielle Transformation, gesellschaftliche Teilhabe & Transfer (AG 3)

Die Arbeitsgruppe „Industrielle Transformation, gesellschaftliche Teilhabe & Transfer“ (AG 3) erforscht, welche Wirkungsfaktoren die industrielle Transformation beschleunigen. Auf Basis von Szenarien über die Marktentwicklungen von Sektorenkopplungstechnologien werden hier insbesondere Leitstrategien zur Beschleunigung des Markthochlaufs im norddeutschen Raum entwickelt. Auch der Wissenstransfer in Netzwerke und Fach-Communities ist in der AG 3 angesiedelt.

AG-Leitung

Pia Arndt (CC4E/HAW Hamburg)

stellvertretende AG-Leitung

Jan Rispens (Erneuerbare Energien Hamburg Clusteragentur)

Förderpartner

CC4E/HAW Hamburg

assoziierte Partner

Erneuerbare Energien Hamburg Clusteragentur (EEHH), Industrieverband Hamburg (ivh), Handelskammer Hamburg, Energieküste, Deutscher Gewerkschaftsbund (DGB) Nord, egw:wirtschaftsförderung

Industrielle Transformation und gesellschaftliche Teilhabe [TV 3.1]

Forschungsvorhaben

Das Teilvorhaben begleitet die technologischen Vorhaben des NRL mit gesellschaftlich-sozioökonomischen Fragestellungen. Es wird erforscht, wie die industrielle Nutzung und damit der Markthochlauf von Sektorkopplungstechnologien am Beispiel der NRL-Erprobungsvorhaben durch eine gezielte Beteiligung der relevanten Stakeholder bis 2030 in der Projektregion beschleunigt werden kann. 

Beteiligte Partner

CC4E/HAW Hamburg

Volkswirtschaft, Arbeitsmarkt & Qualifizierung (AG 4)

Die NRL-Arbeitsgruppe „Volkswirtschaft, Arbeitsmarkt & Qualifizierung“ (AG 4) betrachtet die volkswirtschaftlichen Potenziale der im Norddeutschen Reallabor entwickelten Technologien. Dabei werden unter anderem Auswirkungen auf die Arbeitsnachfrage in der Modellregion modelliert und Finanzierungspotenziale für nachhaltige Geschäftsmodelle identifiziert.

AG-Leitung

Prof. Dr. Jens-Eric von Düsterlho (HAW Hamburg)

stellvertretende AG-Leitung

Nils Zander (Hamburgisches WeltWirtschaftsInstitut (HWWI)

Förderpartner

CC4E/HAW Hamburg, Hamburgisches Weltwirtschaftsinstitut (HWWI)

assoziierte Partner

Deutscher Gewerkschaftsbund (DGB) Nord

Volkswirtschaft, Arbeitsmarkt und Qualifizierung [TV 4.1]

Forschungsvorhaben

Die ökonomischen Auswirkungen einer Power-to-Gas-Infrastruktur für den norddeutschen Raum werden in diesem Projekt analysiert. Einen Schwerpunkt bildet die modellgestützte Bewertung der volkswirtschaftlichen Potenziale, den zweiten Schwerpunkt die Bewertung der aktuellen Marktsituation im Finanzsegment „Sustainable Finance“. Hieraus werden Finanzierungspotenziale identifiziert. 

Beteiligte Partner

CC4E/HAW Hamburg, HWWI

Neue Märkte, Geschäftsmodelle & Regulatorik (AG 5)

Die Untersuchung der innovativen Markt- und Geschäftsmodelle im Norddeutschen Reallabor ist Aufgabe der Arbeitsgruppe „Neue Märkte, Geschäftsmodelle & Regulatorik“ (AG 5). Auch die rechtlichen Rahmenbedingungen sind hier von Interesse. Aus der Analyse sollen konkrete Handlungsoptionen zum Abbau regulatorischer Hemmnisse abgeleitet werden.

AG-Leitung

Thorsten Müller (Stiftung Umweltenergierecht)

stellvertretende AG-Leitung

Prof. Dr. Jens-Eric von Düsterlho (HAW Hamburg)

Förderpartner

Stiftung Umweltenergierecht, CC4E/HAW Hamburg, Hochschule Flensburg, Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)

Neue Markt- und Geschäftsmodelle, Regulatorik [TV 5.1]

Forschungsvorhaben

Nur wenn ein wirtschaftlich ausreichend attraktiver Betrieb möglich erscheint, werden zukünftig auch außerhalb eines Reallabors die für die Erreichung der Transformationsziele erforderlichen Investitionen getätigt werden. Dieses Teilprojekt befasst sich daher mit den Herausforderungen der Regulatorik und neuer Markt- und Geschäftsmodelle. Handlungsempfehlungen werden hierbei abgeleitet.

Beteiligte Partner

Stiftung Umweltenergierecht, CC4E/HAW Hamburg, Hochschule Flensburg, Fraunhofer IEE

Wasserstofferzeugung (AG 6)

Herzstück der Wasserstoff-Aktivitäten des Norddeutschen Reallabors ist die Arbeitsgruppe „Wasserstofferzeugung“ (AG 6). Die beteiligten NRL-Partner arbeiten an der Wasserstoff-Erzeugung in der norddeutschen Modellregion als Basis für die regionale Grundversorgung mit grünem Wasserstoff. Neben der Errichtung von Elektrolyseuren geht es auch um die Bündelung von Erzeugung, Verteilung und Nutzung von Wasserstoff. So sollen lokale Wertschöpfungsketten aufgebaut und die regionale Wirtschaft gestärkt werden.

AG-Leitung

Marleen Marks (HanseWerk)

stellvertretende AG-Leitung

Prof. Dr. Jan Wenske (Fraunhofer IWES)

Förderpartner

HanseWerk, Flughafen Hamburg, Aurubis, Stadtreinigung Hamburg

assoziierte Partner

Fraunhofer Institut für Windenergiesysteme (IWES), KMW Wind2Gas energy, Grenzstrom Bürgerwind, E.ON, Stadtwerke Lübeck, Energie des Nordens

Mobilität (AG 7)

Die NRL-Arbeitsgruppe „Mobilität“ (AG 7) zielt darauf zu zeigen, wie eine vollständig „grüne“, also emissionsfreie Mobilität durch den Einsatz von Wasserstoff als Energieträger möglich wird. Dazu werden Vorhaben entlang der gesamten Wertschöpfungskette umgesetzt – von der Beschaffung von H2-Linienbussen über den Einsatz von wasserstoffbetriebenen Abfallsammelfahrzeugen bis hin zum Betankungskonzept. Die Förderpartner werden durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert.

AG-Leitung

Peter Lindlahr (hySOLUTIONS)

Förderpartner

Hamburger Hochbahn, Flughafen Hamburg, Alphabet Fuhrparkmanagement, Schweriner Abfallentsorgungsgesellschaft (SAS), WEMAG, Stadtreinigung Hamburg, Volker Rumstich Transport, Nahverker Schwerin, hySOLUTIONS

assoziierte Partner

Entsorgungsbetriebe Lübeck, Verkehrsbetrieb Hamburg-Holstein (vhh), Stadtwerke Schwerin, Clean Logistics, Lübecker Hafengesellschaft

Mobilitätsprojekte

Erprobungsvorhaben

Ziel der Mobilitätsprojekte des NRL ist die Umsetzung und Demonstration vollständig „grüner“, d.h. treibhausgasfreier, Mobilität entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Hierzu gehört die H2-Produktion aus erneuerbaren Energien, die Logistik des grünen H2 vom Produktionsort zur Tankstelle und der Einsatz emissionsfreier Fahrzeuge aus verschiedenen Fahrzeugklassen. Dabei werden die Fahrzeuge im Regelbetrieb eingesetzt um so die Alltagstauglichkeit grüner Mobilität zu demonstrieren.

Beteiligte Partner

Hamburger Hochbahn, Flughafen Hamburg, Alphabet Fuhrparkmanagement, SAS, WEMAG, Entsorgungsbetriebe Lübeck, vhh, Stadtwerke Schwerin, Stadtreinigung Hamburg, Clean Logistics, Lübecker Hafengesellschaft, Volker Rumstich Transport, Nahverker Schwerin, hySOLUTIONS

Wärme/Quartiere (AG 8)

Innovative Lösungen zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung werden in der Arbeitsgruppe „Wärme/Quartiere“ (AG 8) umgesetzt. Neben der Erprobung neuer Heizkonzepte durch industrielle Abwärme geht es in der AG 8 auch darum, mögliche Synergien zwischen den Vorhaben zu erschließen, um die Wärmewende voranzutreiben. Ein wichtiges Element dabei ist der Bau eines Aquiferspeichers zur saisonalen Speicherung von Wärme.

AG-Leitung

Burkhard Warmuth (Hamburger Energiewerke)

stellvertretende AG-Leitung

Mike Blicker (CC4E/HAW Hamburg)

Förderpartner

Hamburger Energiewerke, CC4E/HAW Hamburg, Aurubis, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), Technische Universität Hamburg

assoziierte Partner

Contitech, Stadtwerke Schwerin, Müllverwertung Borsigstraße (MVB)

Aquiferspeicher [TV 8.2]

Erprobungsvorhaben

Ein Aquiferspeicher ist ein unterirdischer Speicher, der Wärme aufnimmt, hält und wieder abgeben kann. In den Sommermonaten kann so für die Wintermonate CO2-neutral vorgesorgt werden. Dieses Speichermodell wird in diesem Teilvorhaben des Norddeutschen Reallabors umgesetzt und erprobt. 

Beteiligte Partner

Hamburger Energiewerke, CAU, TUHH

Industrie (AG 9)

Die Arbeitsgruppe „Industrie“ (AG 9) hebt Innovationspotenziale für die Sektorenkopplung und erprobt den Einsatz von grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab. Dabei geht es auch um die Identifikation technischer Grenzen der Substitution fossiler Brennstoffe durch Wasserstoff und um die Stärkung der regionalen Industrie durch gezielten Kompetenzaufbau im Bereich der Sektorenkopplung.

AG-Leitung

Christian Hein (Aurubis)

stellvertretende AG-Leitung

Ulrike Vollrath (H&R Ölwerke Schindler)

Förderpartner

Aurubis, CC4E/HAW Hamburg

assoziierte Partner

trimet, H&R Ölwerke Schindler, ArcelorMittal, Contitech, Covestro, Holborn Europa Raffinerie

H2 in Kupferherstellung [TV 9.1]

Erprobungsvorhaben

In diesem innovativen Industrie-Projekt wir der Einsatz von Wasserstoff in der Kupferproduktion erprobt. Auf dem Aurubis Werksgelände wird zudem ein Elektrolyseur die Steigerung der Sektorkopplung zwischen Energiewirtschaft und Industrie unterstützen.

Beteiligte Partner

Aurubis, CC4E/HAW Hamburg