In der OMV wird an wirtschaftlich tragfähigen Möglichkeiten der Wasserstoffnutzung gearbeitet. Neben der industriellen Anwendung soll die Wasserstoff-Technologie den Weg zur CO2-neutralen Mobilität insbesondere im Güter- und öffentlichen Verkehr ebnen – überall dort wo Elektrifizierung schwierig oder sogar unmöglich ist.
Seit mehr als 100 Jahren ist Wasserstoff (auch H2 genannt), der 1766 vom englischen Chemiker Henry Cavendish entdeckt wurde, bereits in industrieller Verwendung. Mittlerweile werden in Raffinerien weltweit jedes Jahr Millionen von Tonnen Wasserstoff eingesetzt, um schwefelfreien Diesel und Benzin zu erzeugen. In petrochemischen Anlagen werden unter anderem mit Hilfe von Wasserstoff wichtige Anwendungseigenschaften von Kunststoff festgelegt.
Reifezeit für Energiewandel
Dass die Zeit reif ist, das Potenzial von Wasserstoff für eine saubere, sichere und leistbare Energiezukunft zu nutzen, soll laut Experten im 21. Jahrhundert aber vor allem an den Möglichkeiten für eine klimafreundliche Mobilität liegen. Für das Gas spricht, dass es den höchsten Energieinhalt pro Kilogramm aller zur Verfügung stehenden Energieträger aufweist. Es ist weder selbstzündend noch giftig - und aus Autos, Bussen oder Lkw mit Wasserstoffantrieb kommt aus dem Auspuff nur mehr Wasserdampf.
Für den notwendigen Energiewandel könnte insbesondere dem sogenannten grünen Wasserstoff eine wesentliche Rolle zukommen. Verantwortlich zeichnet dafür die CO2-freie Herstellung. So wird grüner H2 hauptsächlich im Elektrolyse-Verfahren durch Spaltung von Wasser mit nachhaltig hergestelltem Strom (zum Beispiel aus Windenergie oder Photovoltaik) gewonnen.
„Grüne" Investition
In der OMV wird an den verschiedensten wirtschaftlich tragfähigen Möglichkeiten der Wasserstoffnutzung gearbeitet, in der Mobilität wie in der Industrie. Dass es dabei auch um ein Standortthema geht, zeigt eine jüngst getroffene Investitionsentscheidung. Gemeinsam mit der Kommunalkredit Austria AG (Kommunalkredit) wurde der Bau der größten Elektrolyseanlage Österreichs in der OMV Raffinerie Schwechat beschlossen. Die Investitionssumme liegt bei rund 25 Millionen Euro. Die Inbetriebnahme der Anlage erfolgt im zweiten Halbjahr 2023. Ab diesem Zeitpunkt werden jährlich bis zu 1.500 Tonnen grüner Wasserstoff produziert. Eingesetzt wird dieser zur Hydrierung von biobasierten und fossilen Kraftstoffen, um grauen Wasserstoff in der Raffinerie zu substituieren. Zu erwarten ist damit eine Reduktion des OMV Carbon Footprints von bis zu 15.000 Tonnen fossilem CO2 pro Jahr.
Erzeugung von Wasserstoff
Die OMV Raffinerie in Schwechat erfüllt bereits heute alle Anforderungen an die Bereitstellung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge. Pro Jahr werden hier mehr als 50.000 Tonnen Wasserstoff erzeugt. Bis dato wird der Wasserstoff mittels Dampfreformierung aus fossilen Energieträgern wie Erdöl, Erdgas, Kohle oder Biomasse gewonnen. Um einen weniger ernergieintensiven Prozess zu fördern, unterstützt die OMV seit Jahren Forschungsprojekte für Erzeugungsmethoden aus erneuerbaren Energien wie Sonne oder Wind und erprobt diese bereits in einer eigenen Pilotanlage.
Mit der 2021 getroffenen Entscheidung, die größte Elektrolyseanlage Österreichs in der OMV Raffinerie Schwechat zu bauen, soll in der Produktion von Wasserstoff ein neues Zeitalter eingeläutet werden. Wenn im zweiten Halbjahr 2023 die Anlage wie geplant in Betrieb geht, werden ab diesem Zeitpunkt jährlich bis zu 1500 Tonnen „grüner“ Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser produziert. Kommt ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien zum Einsatz, erfolgt die Wasserstoff-Produktion CO2-frei. Die Nutzung des grünen Wasserstoffs soll pro Jahr mehr als 17 Millionen gefahrene Bus- oder Lkw-Kilometer ohne CO2-Emissionen ermöglichen.
Die Nutzung des grünen Wasserstoffs ermöglicht jährlich mehr als 17 Millionen gefahrene Bus- oder Lkw-Kilometer ohne CO2-Emissionen. Für Michael-Dieter Ulbrich, Senior Advisor OMV Downstream, ist das Projekt, das durch den Klima- und Energiefonds unterstützt wird und Teil der WIVA P&G (Wasserstoffinitiative Vorzeigeregion Austria Power & Gas) ist, ein Meilenstein für die österreichische industriepolitische Beteiligung zum Green Deal der EU: „Wir zeigen damit, wie ernst wir unsere gesellschaftliche Verantwortung im Hinblick auf Maßnahmen gegen den Klimawandel nehmen.“
Neue Technologien am Start
Um den CO2-Fußabdruck in der Wasserstoff-Herstellung zu reduzieren, schickt man bei der OMV neben der Elektrolyse noch weitere Technologien ins Rennen. So gibt es zum Beispiel Möglichkeiten, das entstandene CO2 bei der traditionellen H2-Herstellung (im sogenannten Steam-Reforming Prozess wird der im Kohlenwasserstoff enthaltene Kohlenstoff zu CO2-umgewandelt) nicht als Emission abzugeben, sondern abzutrennen und chemisch weiter zu verarbeiten. Das dient unter anderem der Produktion von Alkoholen, die zu Treibstoff weiterverarbeitet werden können.
Eine andere, vielversprechende Alternative stellt die Spaltung von Erdgas in Wasserstoff und Koks mit dem sogenannten Pyrolyse-Verfahren dar. „Dieses Verfahren ist noch in der Entwicklung-Phase, zeichnet sich jedoch durch einen deutlich geringeren Energieaufwand insbesondere im Vergleich zu Elektrolyse von Wasser aus“, erklärt Ulbrich. „Neben grünem Wasserstoff wird der CO2-neutrale oder CO2-reduzierte Wasserstoff aus diesen beiden Verfahren ein wichtiger Baustein für die Erreichung unserer CO2-Reduktionsziele sein.“
Wasserstoff für die Mobilität
Mit fünf Wasserstofftankstellen in Österreich (Wien, Innsbruck, Asten, Graz und Wiener Neudorf) ist die OMV das erste Unternehmen, das eine flächendeckende Versorgung und das Durchqueren von Österreich anbietet. Im Pkw-Bereich sieht man einen bedarfsorientierten Ausbau - die Anzahl der H2-betriebenen Autos sind in Österreich jedoch überschaubar. Im Fokus steht vielmehr, die Technologie im Schwerverkehr – also bei Lkw und Bussen – voranzubringen.
In diesem Sinne ist die OMV gemeinsam mit der Daimler Truck AG, IVECO, Shell und der Volvo Group Teil der neuen Interessengemeinschaft H2Accelerate (H2A). Vor dem Hintergrund, dass sich immer mehr Länder und Unternehmen zu einem emissionsfreien Transport bekennen, lautet das Ziel, gemeinsam durch branchenweit synchronisierte Investitionen in den 2020er Jahren dem wasserstoffangetriebenen Lkw europaweit zum Durchbruch zu verhelfen. Bei der flächendeckenden Einführung, die etwa zehn Jahre in Anspruch nehmen wird, sollen Kunden den Anfang machen, die sich bereits frühzeitig zu dieser Technologie bekennen. Die Lkw werden laut Plan zunächst in regionalen Clustern sowie entlang europäischer Transportrouten mit hoher Auslastung und mit guter Wasserstoff-Tankstellenversorgung fahren. Im Laufe des Jahrzehnts können diese Cluster dann miteinander verbunden werden, sodass ein europaweites Netzwerk entsteht.
Chance für die Industrie
Die konkreten Ziele der Interessengemeinschaft H2Accelerate sind für die nahe Zukunft klar definiert. Um perspektivisch auf Subventionen verzichten zu können, geht es zum einen um die Aktivierung des Marktes durch Akquirierung öffentlicher Mittel zur Finanzierung früher Vorserienprojekte. Weiteres wird ein Informationspool zur technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit von wasserstoffangetriebenen Lkw geschaffen und der Dialog mit politischen Entscheidungsträgern und Regulierungsbehörden forciert. Schließlich bedarf es politischer Maßnahmen, um eine nachhaltige und schnelle Marktreife für emissionsfreie Fernverkehrs-Lkw sicherzustellen, deren Einführung in hohen Stückzahlen laut OMV zudem die Entstehung neuer Industriebereiche befördern wird.
Wie Wasserstoff Fahrzeuge antreibt
Wasserstoff gilt vor allem im Schwerverkehr als der Treibstoff von morgen. Technisch betrachtet werden in einer Brennstoffzelle Wasserstoff-Atome gespalten, um mit Elektronen Strom zu erzeugen. Das Abfallprodukt dieser Reaktion ist Wasserdampf. Im Wasserstofffahrzeug kommt also eine Brennstoffzelle zum Einsatz, die übrigens doppelt so effizient wie ein Verbrennungsmotor ist. Das bedeutet, man braucht nur die halbe Energie für die gleiche Leistung. Außerdem verringert sich der CO2-Ausstoß um 50 Prozent gegenüber Diesel- oder Benzinantrieb, bei „grünem Wasserstoff“ sogar um annähernd 100 Prozent. Zudem ist die Brennstoffzelle relativ einfach in Serienfertigung zu produzieren.
Jede einzelne Brennstoffzelle besteht aus zwei Platten, die durch eine Membran getrennt sind. Der Sauerstoff aus der Umgebungsluft wird auf der einen Seite zugeleitet, der Wasserstoff auf der anderen. Die positiven Teilchen der Wasserstoffatome können diese Barriere durchdringen. Die negativ geladenen Teilchen schaffen das nicht. Atome wollen aber das Gleichgewicht der Ladungen. Um das zu erreichen, müssen diese Elektronen einen Umweg nehmen, durch diesen Fluss entsteht elektrische Energie. Die Endprodukte der chemischen Reaktion sind Strom für den Antrieb und H2O, also reines Wasser in Form von Wasserdampf. Letzterer ist die einzige Emission dieses kleinen Kraftwerks.
Brennstoffzellen bestehen aus zwei durch eine Membran getrennte Platten. Auf der einen Seite wird Sauerstoff aus der Umgebungsluft zugeleitet, auf der anderen Wasserstoff. Die Endprodukte der chemischen Reaktion sind Strom für den Antrieb und – als CO2-freie Emission - reines Wasser in Form von Wasserdampf. (Grafik: OMV)
Die Palette reicht von CO2-freien Wasserstoffproduktionsanlagen wie jener am Standort Schwechat und großen Wasserstoff-Verteilsystemen über den Aufbau eines Tankstellennetzes mit hoher Kapazität für flüssigen und gasförmigen Wasserstoff bis hin zur Massenproduktion der entsprechenden Lkw. H2Accelerate nimmt so eine Vorreiterrolle ein. Gemeinsam leisten die beteiligten Unternehmen damit einen wichtigen Beitrag für eine CO2-arme und klimaschonende Mobilität.
Kleiner CO2 Fußabdruck
Das breite Portfolio an Maßnahmen, um die gesamte Energie-Wertschöpfungskette mit nachhaltigem Wasserstoff im Praxiseinsatz weiterzuentwickeln und zu optimieren, schreibt sich bei der OMV in die grundlegende Strategie zur Verringerung des CO2-Fußabdruckes ein. Erreicht wird dies durch ein Bündel an Maßnahmen, das unter anderem von neuen Technologien wie CO2-Abscheidung und –Verwendung über die Produktion von synthetischem Rohöl zur Anwendung von Kreislaufwirtschaftslösungen aus Kunststoff bis hin zum Vorantreiben des Themas Wasserstoff reicht. Bis 2025 wird die OMV so die CO2-Intensität ihrer Geschäftstätigkeit um mindestens 30 Prozent reduzieren und CO2-arme bzw. -freie Produkte werden mindestens 60 Prozent des Portfolios ausmachen. Die langfristige Ambition ist die Klimaneutralität in der Betriebstätigkeit bis 2050 oder früher.
