Südkorea investiert in Brennstoffzellen

Doosan
400 kW-Module, © Doosan

Seit dem Jahr 2008 hat die Republik Korea die Brennstoffzellenaktivitäten im stationären und mobilen Bereich stark forciert. Treiber dafür war die weltweite Wirtschaftskrise, die mit den Einbrüchen in Asien und damit auch in dem umgangssprachlich meistens als Südkorea bezeichneten Land dunkle Erinnerungen an die Asienkrise Ende der 1990er Jahre aufkommen ließ. Die lag damals gerade einmal zehn Jahre zurück und hatte die Republik, um den Staatsbankrott zu verhindern, zu umfangreichen Anpassungen des Finanz- und Wirtschaftssystems gezwungen. Mit dem Programm „Low Carbon, Green Growth“ im Jahr 2008 stellte die Regierung ein weiteres Mal die Weichen für einen Strukturwandel in der Wirtschaft, hin zu „grünen“ Technologien. In den Bereichen Technologie, Schiffs- und Automobilbau gehört Südkorea heute zu den führenden Nationen weltweit.

Wie der Name des Regierungsprogramms bereits erahnen lässt, setzt das Land seitdem auf den Ausbau erneuerbarer Energien und alternativer Energietechnologien, insbesondere im Bereich Stromerzeugung und Verkehr. Unter dem Begriff „New and Renewable Energies“ (NRE) werden Photovoltaik und Solarthermie, Wind-, Wasser- und Wellenkraft, Geothermie und Biomasse sowie als alternative Energietechnologien Brennstoffzellen und Wasserstoff sowie die Verflüssigung und Vergasung von Kohle zusammengefasst. Neben dem Ziel, mit diesen neuen Energietechnologien neue, wachstumsstarke Geschäftsfelder und damit Arbeitsplätze zu generieren, soll gleichzeitig die Abhängigkeit Koreas vom Import der fossilen Energieträger Öl und Kohle (das Land verfügt über keine eigenen Ressourcen) reduziert und den Klimazielen Rechnung getragen werden. Korea hatte im Jahr 2002 das Kyoto-Protokoll ratifiziert und muss nun seine Treibhausgasemissionen nachhaltig reduzieren.

Bei Verabschiedung des Regierungsprogramms lag der Anteil der erneuerbaren Energien bei …

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Große Brennstoffzellenkraftwerke

Um die gewünschten Ausbauziele der NRE, wie sie im Regierungsprogramm definiert wurden, erreichen zu können, hat die koreanische Regierung für den Stromsektor sowie in den Anwendungsbereichen Gebäude und Verkehr ab dem Jahr 2011 verschiedene Förder- beziehungsweise Anreizprogramme geschaffen. Der Nutzung von Brennstoffzellen zur Stromerzeugung kommt dabei eine wichtige Rolle zu. Bis Ende 2014 wurden in Südkorea große Brennstoffzellenanlagen mit einer Gesamtleistung von 177 MW installiert. Davon entfielen 43 MW auf den Stromsektor. Brennstoffzellen erfahren in Korea auch deshalb so viel Zuspruch, weil sie für die Installation großer Leistungen deutlich geringere Grundflächen benötigen als beispielsweise Photovoltaikanlagen. Das ist in einem Land mit einer der höchsten Bevölkerungsdichten der Welt ein nicht unerheblicher Faktor. Neben der Stromerzeugung spielen Brennstoffzellenanlagen zur dezentralen Energieversorgung insbesondere im Gebäudebereich mittlerweile eine herausragende Rolle.

Im Bereich der Gebäudeenergieversorgung wird zwischen dem privaten (Wohnraum, Industrie) und öffentlichen Bereich (Verwaltungs-, Schulgebäude, öffentliche Einrichtungen wie Seniorenheime und Krankenhäuser) unterschieden. Für 2015 hat die koreanische Regierung 554 Mio. US-Dollar für den weiteren Ausbau von BZ-Anlagen bereitgestellt. Seit Einführung des NRE-Programms in 2011 wurden die bereitgestellten jährlichen Mittel allerdings kontinuierlich zurückgefahren.

Die derzeit laufenden Förderprogramme sind im Einzelnen:

  • Programm zum Aufbau von einer Million grüner Wohnungen (green homes)

Bis zum Jahr 2020 sollen mit diesem Zuschussprogramm 10 % der koreanischen Haushalte (rund 22 Mio.) mit NRE ausgestattet werden. Bis heute wurden 2.249 BZ-Anlagen mit einer elektrischen Leistung von 1.498 kW installiert.

  • Installation von NRE-Technologien beim Neubau großer Gebäude (z. B. Schulen, Verwaltungs- und Bürogebäude, Hotels)

Seit 2009 wurden in 80 neuen Gebäuden NRE-Anlagen mit einer Leistung von 920 kW aufgebaut. Davon sind 13 Gebäude mit BZ-Systemen und einer Leistung von 168 kW ausgerüstet worden.

  • Einspeisevergütung (Feed-in-tarif „Fit“, ausgelaufen) für Strom aus NRE-Anlagen

Der Staat zahlte von 2001 an für zehn Jahre die Differenz zwischen dem Strompreis am Markt (der von der Regierung festgelegt wird) und den Grenzkosten von NRE-Anlagen für 15 bis 20 Jahre. Zwischen 2001 und 2011 wurden auf diesem Weg 2.089 Kraftwerke mit einer Leistung von 1.030 MW installiert. Darin eingeschlossen sind 20 BZ-Anlagen mit 50,5 MW Leistung.

  • Renewable Portfolio Standard (RPS)

In diesem Programm wurden bis heute 17 Energieversorger, die Strommengen in Höhe von mindestens 500 MW pro Jahr erzeugen, dazu verpflichtet, einen Teil ihres Stroms mit NRE zu erzeugen (für 2016 liegt der Anteil bei 3,5 %, bis 2022 soll er auf 10 % steigen). Innerhalb von zwei Jahren wurde mit diesem Programm das 1,7-fache der installierten Leistung im Vergleich zum zehnjährigen Fit-Programm erzielt. Mit diesem Programm wurde vor allem die Photovoltaik in Korea ausgebaut, aber bis Ende 2015 auch 26 BZ-Anlagen mit 163 MW Leistung.

  • Programm zur Technologieentwicklung und Kostenreduzierung

Hinter diesem Programm steckt insbesondere das Projekt „Wasserstoffstadt Ulsan“. Ziel ist, die Energieversorgung eines gesamten Stadtgebiets dezentral auf Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien auszulegen. Der dafür benötigte Wasserstoff kommt als Nebenprodukt aus den in Ulsan ansässigen chemischen Fabriken und wird über ein Pipelinenetz verteilt. Die mit BZ-Anlagen ausgestatteten Haushalte und verschiedenen privaten und öffentlichen Gebäude werden an die Pipeline angeschlossen. Gleichzeitig wird der Nebenproduktwasserstoff nach Aufbereitung auch als Kraftstoff für BZ-Fahrzeuge an H2-Tankstellen im Stadtteil abgegeben und von Energieversorgern, die am RPS-Programm teilnehmen, genutzt. (In Ulsan befindet sich auch das Produktionswerk von Hyundai, in dem das BZ-Fahrzeugmodell ix35 Fuel Cell für alle Märkte weltweit gebaut wird.)

Brennstoffzellen im Verkehr

Im Verkehrssektor geht es in Südkorea – wie fast überall – neben der Einführung von Brennstoffzellenautos primär um den Aufbau von H2-Tankstellen und den damit einhergehenden Infrastrukturen für die Erzeugung, Bereitstellung und Verteilung von Wasserstoff. Die Fahrzeuge kommen alle vom führenden koreanischen Automobilhersteller …

Aufbau einer eigenen BZ-Industrie

Südkorea hat ein sehr großes Interesse daran, einen eigenen Industriezweig für Brennstoffzellensysteme einschließlich Entwicklung, Produktion und Installation aufzubauen. Stark geworden ist die koreanische BZ-Industrie in den letzten Jahren vor allem durch den Zukauf von oder die Beteiligung an nordamerikanischen BZ-Unternehmen. An erster Stelle sind hier die Aktivitäten des koreanischen Mischkonzerns Doosan zu nennen, der 2014 den amerikanischen BZ-Hersteller Clear Edge Power (früher UTC Power) übernommen hat. Der koreanische Elektronikkonzern LG hat sich im Jahr 2012 einen 51-Prozent-Anteil an Rolls-Royce Fuel Cell Systems (US) gesichert. Zusammen werden SOFC-Systeme für die Stromerzeugung entwickelt, die erstmals 2017 zum Einsatz in Korea kommen sollen. Bereits seit 2007 arbeitet der amerikanische BZ-Hersteller FuelCell Energy eng mit einem der größten privaten koreanischen Energieversorger, Posco Energy, zusammen.

Der kanadische BZ-Hersteller Hydrogenics hat

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