VORHABEN

Ziele

Das Norddeutschen Reallabor (NRL) will neue Wege zur Klimaneutralität aufzeigen: Mit dem länderübergreifendem Verbundprojekt soll die ganzheitliche Transformation des Energiesystems erprobt und so der Weg zu einer schnellen Defossilisierung aller Verbrauchssektoren demonstriert werden. Das Projekt setzt sich dabei die folgenden Ziele:

Ziel 1:

Die Schaffung nachhaltiger Innovationen in der Sektorkopplung durch große und skalierbare Demonstratoren, die wirtschaftliche Impulse für die Entwicklung von Zukunftsmärkten auslösen, insbesondere in der Industrie und deren Wertschöpfungsketten.

Ziel 2:

Die Sicherung und der Ausbau des Industriestandortes Norddeutschland, die Stärkung der Zukunftsfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der ansässigen Unternehmen.

Ziel 3:

Die realitätsnahe Erprobung des Transformationspfades für ein versorgungssicheres integriertes Energiesystem mit dem Dekarbonisierungsziel, die CO2-Emissionen in der Region um 75 Prozent bis 2035 zu reduzieren.

Eine der größten und zugleich dringlichsten Herausforderungen unserer Zeit ist die signifikante Reduzierung der bestehenden Treibhausgas-Emissionen. 87 Prozent der klimaschädlichen Treibhausgase stammen aus der Verbrennung fossiler Energien wie Kohle, Öl und Gas. Sie entstehen nicht nur bei der Erzeugung von Strom, sondern auch bei der Erzeugung von Wärme und Kraftstoffen, die für all unsere Lebens- und Arbeitsbereiche benötigt werden: in Privathaushalten und der Industrie, in Wohngebäuden und am Arbeitsplatz, im Personenverkehr und im Gütertransport.

Mit den Beschlüssen zum Klimaschutzprogramm 2030 hat die Bundesregierung die Eckpfeiler für das Erreichen der Klimaziele geschaffen und den deutschen Beitrag zur weltweiten Begrenzung der Treibhausgas-Emissionen festgelegt. Nun gilt es diese Ziele in konkrete Maßnahmen zu überführen. Bislang hat die dominierende Rolle in der Energiewende die Dekarbonisierung der Stromerzeugung gespielt. Doch die Umstellung auf klimaneutrale Energieträger muss zukünftig auch auf den Wärme- und den Mobilitätssektor sowie auf die Industrie ausgeweitet werden, wenn die Klimaschutzziele erreicht und die Erderwärmung gebremst werden soll.

Die Elektrifizierung möglichst vieler Lebensbereiche ist dafür ein wesentlicher Baustein. Aber nicht in allen Bereichen ist die direkte Nutzung von erneuerbar erzeugtem Strom auf effiziente Weise möglich. Deshalb werden weitere CO2-freie Alternativen zu den derzeit eingesetzten fossilen Energieträgern benötigt. Gasförmige und flüssige Energieträger, die im Industrieland Deutschland bereits heute ein integraler Teil des Energiesystems sind, bieten erhebliche Chancen zur Defossilisierung. Der Einsatz von Wasserstoff wird hier zur wichtigen Schlüsseltechnologie: CO2-freiem Wasserstoff – also „grünem“ Wasserstoff aus Elektrolyseanlagen, die ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien verwenden – kommt für die Einsparung von klimaschädlichen Emissionen eine zentrale Rolle zu.

Vor diesem Hintergrund sollen im Norddeutschen Reallabor effiziente Ansätze einer integrierten Sektorkopplung entwickelt werden, um die ganzheitliche Transformation des Energiesystems zu erproben.

Erprobungsprojekte

Mithilfe von 22 Demonstrationsanlagen 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 werden rund 200 wasserstoffbetriebene Fahrzeuge verschiedener Klassen in unterschiedlichen Nutzungsszenarien erprobt – zum Beispiel als Abfallsammelfahrzeuge, als Linienbus oder als Gepäcktransporter. Für ihren Einsatz werden unterschiedliche Betankungskonzepte entwickelt und umgesetzt.

Querschnittsthemen

Eine Besonderheit des Projekts ist sein Rundum-Blick auf die Energiewende: Neben den geplanten Erprobungsvorhaben zur CO2-Reduktion werden auch Querschnittsthemen berücksichtigt. Sie befassen sich mit der volkswirtschaftlichen und der gesellschaftlichen Dimension des geplanten Transformationspfads hin zur Klimaneutralität.

Fünf Querschnittsthemen sichern den systemischen Gesamtansatz des Vorhabens: „Netze & Infrastrukturen“, „Neue Markt- & Geschäftsmodelle, Regulatorik“, „Gesamtsystemintegration“, „Industrielle Transformation, gesellschaftliche Teilhabe & Transfer“ und „Volkswirtschaft, Arbeitsmarkt & Qualifizierung“.

 

Arbeitsgruppen

Die Betrachtung von Schnittstellen und Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Projektaktivitäten der NRL-Partner steht im Zentrum des Norddeutschen Reallabors.

Deshalb ist die Zusammenarbeit der NRL-Partner in neun Arbeitsgruppen (AG) organisiert, die verschiedene Themenschwerpunkte abbilden. Die Arbeitsgruppen verfolgen übergeordnete Ziele, die dazu beitragen, mit dem Norddeutschen Reallabor neue Wege zur Klimaneutralität aufzuzeigen.

Durch die AG-Struktur wird eine bestmögliche Vernetzung der NRL-Partner erreicht, um den fachlichen Austausch sicherzustellen und Synergien zwischen den einzelnen Teilvorhaben zu heben. 

AG 1

Netze & Infrastrukturen

AG 2

Gesamtsystemintegration

AG 3

Ind. Transformation, gesellschaftliche Teilhabe, Transfer

AG 4

Volkswirtschaft, Arbeitsmarkt & Qualifizierung

AG 5

Neue Markt- & Geschäftsmodelle, Regulatorik

AG 6

Wasserstoff-erzeugung

AG 7

Mobilität

AG 8

Wärme / Quartiere

AG 9

Industrie