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Integratives Wasserstoffkonzept für die Gesellschaft für Wertstoff- und Abfallwirtschaft Kreis Unna (GWA Unna)

03 Mai, 2021

Wie gelingt es, Klimaschutz und Energiewende praktisch umzusetzen? Das wollte die Gesellschaft für Wertstoff- und Abfallwirtschaft Kreise Unna (GWA) herausfinden und hat gemeinsam mit PwC Deutschland eine Machbarkeitsstudie erstellt.

Ihr Ziel war es herauszufinden, inwiefern sich am Standort Fröndenberg mit grünem, also umweltfreundlichem, Wasserstoff die Entsorgungsfahrzeuge, der ÖPNV und die regionale Industrie technisch und wirtschaftlich dekarbonisieren lassen.

Der Hintergrund

Die im Jahr 1993 gegründete und als Entsorgungsfachbetrieb zertifizierte Gesellschaft für Wertstoff- und Abfallwirtschaft Kreis Unna (GWA Unna) ist die operative Führungsgesellschaft im Unternehmensverband der VBU (Verwaltungs- und Beteiligungsgesellschaft Kreis Unna mbH). Die GWA nimmt mit 150 Mitarbeitern und einem aktuellen Jahresumsatz von circa 4,6 Millionen Euro vor allem die gesetzlichen Aufgaben des Kreises Unna im Bereich der Abfallverwertung und -beseitigung einschließlich der Produktion und Vermarktung von Sekundärrohstoffen sowie der Abfallberatung und Öffentlichkeitsarbeit wahr. Dies schließt im Kreis Unna rund 170.000 Privathaushalte ein.

Als Unternehmen der öffentlichen Hand ist die GWA Unna bemüht, sowohl Versorgung als auch Entsorgung so klimaneutral wie möglich zu gestalten und selber auf hohem ökologischen Niveau zu wirtschaften. Um diesem Qualitätsanspruch gerecht zu werden, hat die GWA Unna mit PwC in einer Machbarkeitsstudie untersucht, inwiefern am Standort Fröndenberg in Zukunft grüner Wasserstoff erzeugt werden kann, um den öffentlichen Nahverkehr (ÖPNV), die Entsorgungsfahrzeuge sowie die regionale Industrie zu dekarbonisieren.

Die Vorteile für die GWA Unna: Die Betriebskosten würden auf diesem Weg mittelfristig gesenkt und der bisher dieselbetriebene ÖPNV sowie die Entsorgungsfahrzeuge könnten mit Wasserstoff praktisch emissionsfrei werden – ganz im Sinne von Klimaschutz und Energiewende.

Die Herausforderungen

Um in Zukunft den gesamten Flottenbedarf an Wasserstoff für Unna zu decken, müssten der Studie zufolge jährlich bis zu 500 Tonnen des Energieträgers produziert werden. Dieser Wert wurde im ersten Schritt durch den Energiebedarf des Elektrolyseurs unter Berücksichtigung einer vollständig erneuerbaren Energieversorgung ermittelt. Ausgangspunkt ist eine neu zu errichtende Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von 15,5 Megawatt (MW).

Weil der Preis von Wasserstoff außerdem bisher noch nicht auf ein wettbewerbsfähiges Niveau gesunken ist, spielt die Finanzierung des Großprojekts ebenfalls eine wesentliche Rolle.

Beim wirtschaftlichen Betrieb muss darüber hinaus mit auftretenden Versorgungslücken gerechnet werden – etwa durch sonnenarme Phasen im Winter, welche dann durch Windkraftenergie bzw. den Zukauf von grünem Netzstrom geschlossen werden könnten.

Die Lösung

Die technisch-ökonomischen Analyse von PwC zeigt, dass durch Sektorkopplung (Abfall, Energie und Transport) auf regionaler Ebene erste wirtschaftliche Wasserstoffprojekte ermöglicht werden können. Dabei können unter anderem geschlossene Deponieflächen genutzt werden, um Strom und Wasserstoff zu erzeugen.

Die Wasserstoff-Produktionskosten können durch optimierten Bezug von Strom, öffentliche Förderung und Verkauf von Wasserstoff-Nebenprodukten bereits drastisch gesenkt werden. Laut der Studie kann durch den Wasserstoffverkauf an regionale Industriepartner die jährliche Auslastung des geplanten Elektrolyseurs gesteigert und damit die Wirtschaftlichkeit der geplanten Anlage für alle Parteien verbessert werden.

Zur Förderung eines Wasserstoff-Markthochlaufs wurde für die Herstellung von grünem Wasserstoff die Befreiung von der EEG-Umlage beschlossen. Diese bringt eine signifikante Senkung der Gestehungskosten für Wasserstoff mit sich. Vor dem Hintergrund internationaler Klimaziele und der Energiewende wird die EEG-Befreiung dazu beitragen, dass der Energieträger zu den Schlüsseltechnologien für eine klimaneutrale Gesellschaft wird.

In der Startphase des Projekts würde das Kostenoptimum demnach bei einer installierten Elektrolyse-Leistung von 6.000 Kilowatt (kW) liegen. Mit zunehmender Leistung des Elektrolyseurs steigt allerdings der zusätzliche Bedarf an Wind- und Netzstrom deutlich an. Ausgerüstet mit einer 6.000-kW-Anlage würde das Wasserstoffprojekt knapp 15 Millionen Euro kosten. Eine in puncto Elektrolyse-Leistung vergleichbare Anlage (6.000 kW) betreibt seit 2015 zum Beispiel der Energiepark Mainz. Die GWA Unna könnte sich demnach an diesem Anlagentyp orientieren, so die Studie.

Neben der Wahl der richtigen Projektpartner ist außerdem ein holistisches Gesamtkonzept notwendig, um das Wasserstoffprojekt erfolgreich durchzuführen.

Die Vorteile für den Kunden

PwC konnte mit seinem Repertoire an erfahrenen Experten aus dem wirtschaftlichen, technischen und energierechtlichen Bereich schnell ein Projektteam zusammenstellen, welches mit seiner Expertise optimal auf die Projektansprüche und den Projektpartner GWA Unna ausgerichtet war.

Durch den holistischen Projektansatz hat PwC unter anderem mittels Ertrags-, Kosten- und Funktionsmodellierungen wesentlich zur Konzeption des Projekts auf allen Ebenen beigetragen, um es sowohl technisch, regulatorisch als auch wirtschaftlich so effizient und nachhaltig wie möglich zu gestalten.

Warum PwC

PwC verfügt über umfangreiche Expertise im Bereich Wasserstoff-Technologie und ist ebenfalls erfahren in technischen bzw. regulatorischen Prozessen und Besonderheiten zu deren Implementierung. Gerne begleiten und beraten wir auch Sie bei Ihrem Wasserstoffprojekt und stehen ihnen den gesamten Projektverlauf über mit unserem vorausschauenden Projektmanagement zur Seite.

„Wasserstoff kann unser Energieträger der Zukunft sein. Damit wäre der Kreis Unna in der Lage, den öffentlichen Nahverkehr, die Entsorgungslogistik und lokale Industrien langfristig emissionsfrei und gleichzeitig kostendeckend zu betreiben. Unsere Machbarkeitsstudie ist ein erster, wichtiger Schritt auf dem Weg zu diesem Ziel.“

Benedikt Stapper,GWA Unna
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Prof. Dr. Jürgen Peterseim

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