Gast Beitrag "COMPRESSOR DAY 2020 goes virtual"

Die Energiewende in der Shell Rheinland Raffinerie -
Projekt REFHYNE

Gastbeitrag

"COMPRESSOR DAY 2020 goes virtual"

Dr. Frithjof Kublik

REFHYNE

Senior Consultant Business Development

Shell Rheinland Raffinerie

Shell hat seit langem die besondere Bedeutung der Klimaherausforderungen erkannt und weiß um die entscheidende Rolle, die Energie für die Lebensqualität der Menschen auf der ganzen Welt spielt. Wir sehen die Notwendigkeit, das globale Energiesystem dahingehend umzugestalten, dass weltweit mehr Energie bereitgestellt und gleichzeitig auf Umweltbelastungen reagiert wird.
Das Tempo der Transformation wird von Region zu Region und von Sektor zu Sektor unterschiedlich sein. Politische und wirtschaftliche Gründe sind für die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien dabei genauso entscheidend wie die Bevölkerungsdichte und die damit verbundenen Landnutzungsbeschränkungen. Zudem nehmen hohe Infrastrukturkosten, der Transportbedarf, die Erschwinglichkeit oder die Verfügbarkeit tragfähiger Ersatzstoffe darauf Einfluss.

Shell Energie Szenarien für Deutschland

Shell hat die Dynamik einzelner Länder untersucht, um die spezifischen regionalen oder lokalen Chancen und Herausforderungen besser zu verstehen. Die "Energiewende" bringt Deutschland in die "Pole Position" für diesen Transformationsweg.
Shell hat dabei zwei Energieszenarien für Deutschland entwickelt und 2017 veröffentlicht, um die potenziellen Chancen und Herausforderungen in den verschiedenen Sektoren der deutschen Wirtschaft vor dem Hintergrund der politisch vereinbarten CO2-Reduktionsziele aufzuzeigen. Diese Szenarien sind "Winning the Marathon" und "Slowing Momentum". Aufbauend auf diesen Energieszenarien können sich insbesondere in den geschäftsfeldübergreifenden Bereichen neue Chancen ergeben. Shell betreibt ein großes Downstream-Geschäft in Deutschland und ist bereit, einen Beitrag zu den Herausforderungen zu leisten, die der laufende Energiewandel in Deutschland mit sich bringt.

 

◼ Höherer Primärenergiebedarf
     (11,5 EJ/a; -15% im Vergleich zu heute);
    etwa die Hälfte erneuerbare Energien, die andere Hälfte Öl
    und Gas (40%)
◼ Höchste Elektrifizierungsrate in allen Sektoren
◼ Stromnachfrage hat sich mehr als verdoppelt
    (bis 50% der verbrauchten Endenergie)
◼ 6x neue EE-Leistung p.a. (11-12 GW p.a.)
◼ CCS/U nach 2030 erforderlich

◼ Hohe Elektrifizierungsraten, aber geringerer Gesamtenergiebedarf
    (8,5 EJ/a; -40%) aufgrund der geringeren Bevölkerung
    und geringeres BIP-Wachstum
◼ Höhere Ölnachfrage aufgrund langsamerer Penetration der
    Elektrifizierung im Mobilitätssektor
◼ Etwa die Hälfte aus erneuerbaren Energien, die andere Hälfte
    aus Öl, Gas und Kohle
◼ Stromnachfrage +50% (auf 40% der verbrauchten Endenergie)
◼ 5x neue EE-Kapazität p.a. (9-10 GW p.a.)
◼ Kein CCS akzeptiert

 

Shell Rheinland Raffinerie

Derzeit fördert die Rheinland Raffinerie, die größte Raffinerie Deutschlands, jährlich etwa 180.000 Tonnen Wasserstoff, der teilweise durch Dampfreformierung aus Erdgas erzeugt wird. Dieser Wasserstoff wird sowohl zur Entschwefelung (Gasöl, Naphta) als auch zum Cracken (Hydrocracker) verwendet und durch Platformer (Mogas Upgrading), Steamcracker, Vergaser und Dampfmethanreformer (SMR) erzeugt. Etwa 20 bis 30 % des Wasserstoffs werden durch SMRs auf Erdgasbasis erzeugt. Dieser könnte potenziell durch Wasserstoff aus Elektrolyseuren ersetzt werden, die auf wiederverwertbarer Energie basieren. Dieser GRÜNE WASSERSTOFF könnte den CO2-Fußabdruck der Raffinerien reduzieren. Eine neue Anlage, das 10-MW-Elektrolyseur-Projekt REFHYNE, wird in der Lage sein, zusätzlich 1.300 Tonnen Wasserstoff pro Jahr zu produzieren, der vollständig in die Raffinerieprozesse integriert werden kann, z.B. für die Entschwefelung konventioneller Kraftstoffe.

 

Rohöldurchsatz von mehr als 17 Millionen Tonnen pro Jahr
◼ Größte Raffinerie in Deutschland
◼ Rohöl kommt per Pipeline aus Rotterdam und Wilhelmshaven 

Versorgungskanäle aus dem Rheinland:
◼ 34 % über Schiff und eigene Häfen
◼ 28 % über die Straße
◼ 22 % über Pipelines
◼ 11 % über Pipelines zu benachbarten Industrien
◼ 5 % über die Schiene

Projekt REFHYNE

Das 10-MW-Elektrolyseur-Projekt REFHYNE ist der weltgrößte PEM-Elektrolyseur und wird derzeit in der Shell Rheinland Raffinerie umgesetzt. Der erzeugte grüne Wasserstoff könnte bei der Energiewende an der Schnittstelle von Mobilität, Industrie und Energiewirtschaft eine vielfältige Rolle spielen. Der Wasserstoff wird für die Verarbeitung und Veredelung von Produkten am Raffineriestandort Wesseling sowie für die Erprobung der Technologie und die Erforschung von Anwendungen in verschiedenen Sektoren verwendet werden. Das europäische Partnerkonsortium aus Shell, ITM Power, SINTEF, Sphera und Element Energy wird durch das European Fuel Cell Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) unterstützt.

 

Das Projekt startete im Januar 2018 und wird 2021 in Betrieb gehen. Nach 18 Monaten der Planung und Genehmigung laufen seit Mitte 2019 die Bauarbeiten, die mit der Installation und der Inbetriebnahme in 2021 abgeschlossen werden sollen. Es wird der erste Test des Polymer-Elektrolyt-Membrantechnologieverfahrens im industriellen Maßstab sein.

Diese neue Anlage in der Rheinland Raffinerie ermöglicht die Herstellung von Wasserstoff aus Strom statt aus Erdgas. Eine solche Anlage bringt Flexibilität mit sich, die zur Stabilität des Stromnetzes der Raffinerie beitragen kann, wodurch eine stärkere Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien (EE) ermöglicht wird. Sie wird mit Strom aus EE betrieben werden, so dass der grüne Wasserstoff dazu beitragen wird, die Kohlenstoffintensität des Standorts und der in der Raffinerie erzeugten Verkehrskraftstoffe zu verringern.

Ausblick

Wasserstoff hat das Potenzial, eine wichtige Rolle bei der Energiewende zu spielen. Bereits heute wird Wasserstoff im Verkehr durch Brennstoffzellenfahrzeuge sowie in industriellen Anwendungen eingesetzt. Beim Einsatz im Verkehr kann Wasserstoff zur Verbesserung der lokalen Luftqualität beitragen, da die einzigen Emissionen von Brennstoffzellenfahrzeugen Wasserdampf sind. Wenn der Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen hergestellt wird, kann er zur Verringerung der CO2-Emissionen im Verkehrssektor beitragen. Shell ist auch Teil von H2 Mobility, das derzeit in Deutschland ein Wasserstoff-Betankungsnetz für den Verkehrssektor aufbaut.

Freuen Sie sich auf den kommenden Blog-Beitrag am 27. November. Dann wird die nächste Session im

Rahmen von "COMPRESSOR DAY 2020 goes virtual" das Thema sein.

Die Referenten Markus Schewitza, Air Liquide Deutschland, H2 Mobility, und Yannick Bernard,

Director Products and Engineering Renewable Energies, Air Liquide Advanced Technologies,

werden dann "Globale Wasserstofftankstellen als Teil der

Produkte und Lösungen der H2-Wertschöpfungskette" näher betrachten.