235.000 Quadratmeter Terminalfläche, 65.000 Quadratmeter reine Container-Stellfläche, sechs Krananlagen, Zuganbindungen, Schiffsanleger und rund 850.000 Standardcontainer jährlich, die nach abschließender Fertigstellung umgeschlagen werden können: Die Pläne für das DGT auf der ehemaligen Kohleninsel im Duisburger Hafen sind beeindruckend. Für enerPort II bedeuten diese Zahlen die eigentliche Herausforderung. Denn hier spiegelt sich Zweierlei: Zum einen ist die Fläche, die für Energieerzeugungsanlagen auf dem durchgeplanten Gelände zur Verfügung steht, begrenzt. Testweise „aufgefahren“ werden muss allerdings so einiges, um das mögliche Zusammenspiel unterschiedlicher technischer Anlagen zu testen und Synergien zwischen den Systemen zu schaffen. Zum anderen gibt zahlreiche große Stromverbraucher auf dem Gelände. Es braucht also mit Blick auf die Ziele Klimaneutralität und Energieautarkie entsprechend effiziente Erzeugeranlagen.
Das Ziel Klimaneutralität bezieht sich dabei auf den treibhausneutralen Betrieb des Terminals und ist an die Bedingung geknüpft, dass grüner Wasserstoff für die Energieversorgung zur Verfügung steht. Für die Beteiligten im Projekt enerPort II definiert sich Klimaneutralität daher als Treibhausgas-Neutralität, die neben CO₂ weitere klimaschädliche Gase miteinbezieht, sogenannte CO₂ -Äquivalente. Die dafür relevanten Emissionen entstehen durch den Stromverbrauch der terminaleigenen Anlagen, sprich der Krananlagen, Terminalgebäude, Beleuchtung und der Landstromversorgung für Schiffe.
Jan-Christoph Maaß ist Senior Project Manager bei der Duisburger Hafen AG (duisport) und weiß, was im Rahmen des Forschungsvorhabens in den kommenden Monaten vor Ort installiert wird.
„Herzstück sind die innovativen Erzeugeranlagen auf Wasserstoffbasis: zwei Blockheizkraftwerke, die Strom und Wärme erzeugen. Außerdem zwei Brennstoffzellensysteme, die ebenfalls aus Wasserstoff Strom für das Terminal generieren.“
Senior Project Manager bei der Duisburger Hafen AG (duisport)Hinzu kommen eine größere Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von 1,2 Megawattpeak und ein Batteriespeicher, um den PV-Strom zu puffern. „Diese Erzeugeranlagen koppeln wir dann mit den Verbrauchern auf dem Terminal, beispielsweise den Krananlagen, aber auch mit dem Bürogebäude, der Landstromversorgung für die Schiffe und wahrscheinlich auch mit den Ladesäulen für Terminalfahrzeuge und Pkw. Das gesamte System wiederum ist über ein Microgrid gekoppelt, und darin testen wir verschiedene Strategien, wie man das Terminal möglichst CO2-arm mit Energie versorgen kann und welche Voraussetzungen notwendig sind, damit sich das DGT zukünftig auch eigenständig versorgen kann.“
Wieviel Strom wird wann benötigt? Wann genau wird welche Stromquelle genutzt? Wie entwickelt sich das Wetter und welchen Einfluss hat das auf die PV-Anlage? Wie viel Wasserstoff wird benötigt, um den vielleicht fehlenden PV-Strom auszugleichen? Der Fragenkatalog ist lang. Und das Forschungsteam richtet den Blick dabei in den kommenden Monaten auch über das eigentliche Terminalgelände hinaus. Alexander Garbar, Leiter Unternehmensentwicklung und Strategie bei der Duisburger Hafen AG: „Wir betrachten auch die urbanen Quartiere im unmittelbaren Umfeld und gehen der Frage nach, wie wir diese gegebenenfalls mit unserem Strom, aber auch mit der bei den Prozessen entstehenden Abwärme versorgen können.“ Die aktuelle Herausforderung indes ist zunächst eine andere: Die Inbetriebnahme des ersten DGT-Bauabschnittes im Sommer 2024 und die Inbetriebnahme der Stromerzeugungsanlagen starten quasi zeitgleich. „Das Terminal befindet sich zunächst noch in einer Anlaufphase und fährt den Betrieb dann langsam innerhalb der nächsten Monate hoch; der Strombedarf verändert sich also in dieser Zeit recht stark, und das ist auch ein Punkt, mit dem wir im Projekt umgehen müssen“, so Garbar.
Die Vorbereitungen für den groß angelegten Feldversuch waren umfangreich: In einer ersten Projektphase erarbeitete duisport gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut UMSICHT aus Oberhausen zunächst eine detaillierte Bestandsanalyse. Wie sind Binnenhäfen aufgebaut? Welche Handlungsfelder ergeben sich aus dem Anspruch, dort die Energiewende umzusetzen? Was braucht es konkret in Duisburg? Ende 2021 lief dann mit enerPort II die eigentliche Umsetzung an. Neben dem Fraunhofer UMSICHT hat duisport außerdem Westenergie aus Essen, die Stadtwerke Duisburg und die Netze Duisburg als starke lokale Partner an der Seite.
Mit der Rolls-Royce Solutions GmbH ist zudem ein Spezialist in Sachen dezentrale Energieanlagen mit im Boot. Der Etat: insgesamt etwa 25 Millionen Euro, allein ca. 13 Millionen Euro stammen aus der Förderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aus dem Sondervermögen „Energie und Klimafonds“. Der jetzt startende Testlauf ist auf ein Jahr angelegt, dann endet das Projekt. Klares Ziel jedoch sei es, so Garbar, die Anlagen auch nach Projektende weiter zu betreiben.
Schätzungsweise 30 Tonnen Wasserstoff sollen in der Testphase für das Projekt zur Verfügung stehen, angeliefert von einem Lieferanten aus der Region, um weite Transportwege möglichst zu vermeiden. Zukünftig soll die Versorgung dann durch im Hafengebiet erzeugten grünen Wasserstoff erfolgen. Eine Elektrolyse vor Ort auf dem Terminalgelände indes ist laut Maaß „keine Option“, allein schon des beschränkten Platzes auf der Kohleninsel wegen.
Schon jetzt, versichert Garbar, erziele enerPort II großes Interesse in der Fachwelt und das weit über das Ruhrgebiet hinaus, „weil es das erste Projekt dieser Art ist, das derzeit tatsächlich umgesetzt wird“. Für duisport ist das die große Chance, sich als Vorreiter der Energiewende in Binnenhäfen zu beweisen.
Vernetzung ins Quartier
Ein zentraler Aspekt des Forschungsvorhabens enerPort II ist die Vernetzung mit den umliegenden Duisburger Stadtquartieren, die ebenfalls von der nachhaltigen Energieerzeugung auf dem Terminalgelände profitieren sollen. Aus diesem Anspruch heraus erfolgt auch die Vernetzung von enerPort II mit einem weiteren Leuchtturmprojekt: Urban Zero will nachhaltige Transformationsprozesse und den Stadtteil Duisburg-Ruhrort künftig komplett klimaneutral aufstellen.
Text: Redaktionsbüro Schacht11
Bilder: Duisburger Hafen AG (duisport)
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