Meilenstein der Energiewende – wie Sektor Kopplung funktioniert

Von Marcus Rübsam, Gründer CibusCell

Grüner Wasserstoff gilt als Schlüssel zur Energiewende. Er wird durch die Nutzung überschüssiger Windenergie erzeugt und ermöglicht eine nachhaltige Alternative zu fossilen Energieträgern. Allerdings sind die Herausforderungen für eine effiziente Produktion enorm: Es bedarf einer transparenten digitalen Abbildung der gesamten Prozesskette. Genau hier setzt die Zusammenarbeit zwischen Open Grid Europe (OGE) und CibusCell an. OGE nutzt die Digitalisierungsplattform Microsoft Fabric in Kombination mit CibusCell, um die Wasserstoffproduktion als digitalen Zwilling abzubilden. Durch die Auswertung von Echtzeitdaten werden datenbasierte Entscheidungen ermöglicht, die den Betrieb optimieren.

Die Zukunft der Energieversorgung erfordert digitale Lösungen

Ein entscheidender Faktor für die Wirtschaftlichkeit ist die enge Verknüpfung von Echtzeit-Strompreisen mit den internen Produktionsdaten. Die Plattform von CibusCell berechnet automatisch den voraussichtlichen Preis für 1 kg Wasserstoff und optimiert den Produktionsplan entsprechend. Dadurch lassen sich die Produktionskosten um bis zu 50 % senken.

Herausforderung: Fragmentierte Daten erschweren den Produktionsprozess

Deutschland strebt Klimaneutralität bis 2045 an. Dafür sind nachhaltige Energieträger essenziell. Doch erneuerbare Energien sind naturgemäß volatil – Wind und Sonne stehen nicht kontinuierlich zur Verfügung. „Grüne Stromerzeugung wird immer volatil sein, auch in Zukunft“, erklärt Ralf Werner, CIO bei OGE. „Deshalb brauchen wir eine Lösung zur Stabilisierung – und hier sehen wir das größte Potenzial für grünen Wasserstoff.“

OGE hat mit dem Projekt KRUH2 eine Vorreiterrolle übernommen. In der Verdichterstation Krummhörn an der Nordseeküste wird ein Elektrolyseur mit überschüssigem Windstrom betrieben. Der daraus erzeugte Wasserstoff dient als Energiequelle für den eigenen Standort. Doch die Herausforderung bestand darin, die Produktionsprozesse durchgängig digital abzubilden, um eine präzise Produktionsplanung zu ermöglichen.

„Wir müssen wissen, wie viel H₂ benötigt und abgenommen wird“, so Werner. „Nur dann können wir die richtigen Mengen produzieren und unsere Produktionsplanung anpassen.“ Dafür sind umfassende Echtzeit-Datenanalysen notwendig. In Kooperation mit CibusCell wurde eine Plattform entwickelt, die diese Daten organisiert und auswertet.

Lösung: Ein digitaler Zwilling für maximale Effizienz

OGE setzt auf eine Digitalisierungsplattform, die den gesamten Wasserstoffproduktionsprozess abbildet. Die Plattform sammelt Echtzeitdaten, wertet sie aus und stellt sie als digitalen Zwilling dar. „Mit dieser Lösung, die auf Microsoft Fabric basiert, können wir nicht nur konsolidierte Daten analysieren, sondern auch datengetriebene Entscheidungen für den Betrieb treffen“, so Werner.

Ein besonderer Vorteil der Plattform ist die Integration von Produktionsdaten mit Echtzeit-Strompreisen der Europäischen Energiebörse. Dadurch kann der Preis für 1 kg Wasserstoff in Echtzeit berechnet und die Produktion entsprechend optimiert werden. Strom wird dann genutzt, wenn er besonders günstig ist, was die Produktionskosten erheblich reduziert.

Die Plattform nutzt zudem Machine Learning, um kontinuierlich Optimierungsvorschläge zu generieren. „Allein durch die wirtschaftliche Optimierung auf Basis von Machine Learning können wir die Produktionskosten um rund 50 % senken“, erklärt Marcus Rübsam, Geschäftsführer von CibusCell Technology. Werner ergänzt: „Microsoft ist für uns nicht nur ein Technologielieferant, sondern hat uns auch bei der Abwicklung unserer Softwareanforderungen unterstützt. Durch ein privates Angebot über den Azure Marketplace konnten wir CibusCell direkt beauftragen.“

Da OGE als reguliertes Unternehmen den produzierten Wasserstoff nicht kommerziell nutzen darf, wird er ausschließlich intern verwendet – beispielsweise für Wasserstofftankstellen des firmeneigenen Fuhrparks oder zur Wärme- und Energieversorgung des Standorts.

Fazit: Ein Meilenstein für die Energiewende

Das KRUH2-Projekt ist ein wegweisendes Beispiel für die Nutzung von grünem Wasserstoff und zeigt, wie die Sektor Kopplung gelingen kann. Es liefert wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Entwicklung eines deutschlandweiten Wasserstofftransportnetzes. „Mit KRUH2 haben wir echte Pionierarbeit geleistet“, so Werner. „Wir haben nicht nur bewiesen, dass grüner Wasserstoff als Energieträger der Zukunft funktioniert, sondern auch gezeigt, wie digitale Technologien die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Produktion steigern können.“

Durch die Kombination von Microsoft Fabric, CibusCell und künstlicher Intelligenz wird eine nachhaltige, kosteneffiziente und skalierbare Wasserstoffproduktion möglich. Die digitale Transformation der Energiebranche ist somit einen entscheidenden Schritt weiter – mit OGE und CibusCell an vorderster Front.