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Bosch SOFC
Bosch-Standort Salzgitter

Bosch SOFC-System im Wasserstoff Campus versorgt das Werk mit Energie

In Salzgitter wird die Energieversorgung der Zukunft einem ambitionierten Praxistest unterzogen: Regionale Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik erproben gemeinsam den Energieträger Wasserstoff. Bosch beteiligt sich am Wasserstoff Campus mit dem Festoxid-Brennstoffzellensystem SOFC, einem dezentralen Erzeuger von Strom und Wärme. Aktuell noch im Erdgasbetrieb, ist das langfristige Ziel, die Brennstoffzellen mit Wasserstoff zu betreiben, um das Bosch-Werk Salzgitter klimaneutral und autarker mit Energie zu versorgen.

Die Brennstoffzellen sind in mannshohen Gehäusen mit schwarz glänzenden Fronten untergebracht.

Zehn Brennstoffzellen sind in das Energieversorgungssystem des Werks Salzgitter integriert. Fünf Anlagen stehen direkt in der Energiezentrale.

Frischer Wind aus Niedersachsen

Es hat gute Gründe, wieso ein großer deutscher Wasserstoff Campus seinen Standort in Salzgitter hat. In Niedersachsen wird viel regenerative Energie erzeugt: in Windparks an Land und im Wattenmeer (sogenannte Offshore-Windparks) sowie aus Photovoltaikanlagen. In Wilhelmshaven und Stade sind große Terminals für Flüssiggastanker im Bau oder geplant. Eine erste Wasserstoffpipeline soll in naher Zukunft Salzgitter erreichen. Für das Bosch-Werk Salzgitter, das Motorsteuergeräte produziert, die ideale Basis für den Test von Wasserstofftechnologien zur Energieversorgung.

Die Facility Managerin Veronique Treuheit inspiziert die Versorgungsleitungen im Bosch-Werk Salzgitter.
Veronique Treuheit leitet das Facility Management des Bosch-Werks in Salzgitter.

„Es ist ein bisschen wie bei Tekkies: Wenn jemand ein neues Hightech-Baby mitbringt, wollen es alle ausprobieren und das Zukunftspotential selbst erleben. “ Veronique Treuheit sagt diesen Satz mit einem Lächeln. Die Bauingenieurin leitet das Facility Management im Bosch-Werk Salzgitter und ist dafür zuständig, dass die Brennstoffzellen in die Versorgungsinfrastruktur des Standorts eingebunden werden und dass die Infrastruktur zukünftig auch mit dem neuen Energieträger Wasserstoff einwandfrei funktioniert.

Mit dem „Hightech-Baby“ meint sie die zehn Brennstoffzellen von jeweils 10 kW Leistung, die Strom und Wärme für das Werk erzeugen. Die von Bosch entwickelten Festoxid-Brennstoffzellen, kurz SOFC, laufen hier unter den realistischen Bedingungen eines bestehenden Produktionswerks. Im Pilotbetrieb werden sie zunächst mit Erdgas betrieben und tragen zu etwa fünf Prozent zum Energiebedarf der Produktion in Salzgitter bei. Dieser Anteil wird steigen, außerdem werden die Brennstoffzellen zur Wärmegewinnung eingesetzt. Es ist allerdings nicht allein das Testen technischer Innovationen, das Bosch zu seinem Engagement auf dem Wasserstoff Campus motiviert. Es geht um Versorgungssicherheit und Klimaneutralität. Dass Industriegesellschaften gefordert wie nie sind, wenn Energieabhängigkeiten zu groß werden, hat das Jahr 2022 vor Augen geführt. Wasserstoff hingegen ist ein Energieträger mit faszinierenden Perspektiven, denn er ist unabhängig von Rohstoffen. Wird das Gas mithilfe regenerativ erzeugten Stroms hergestellt, lässt sich seine Energie speichern, ist emissionsfrei und klimaneutral. Man spricht dann von grünem Wasserstoff. In SOFC-Brennstoffzellen wieder in Strom verwandelt, eignet sich Wasserstoff zur stationären, dezentralen Energieversorgung von Industriebetrieben, Rechenzentren oder auch Wohnquartieren und Nutzgebäuden.

In einer der Hallen im Werk Salzgitter stehen Veronique Treuheit und Kolja Backsmann vor einer schematischen Darstellung des Energiesystems.
Veronique Treuheit und Kolja Backsmann haben das große Ganze des Werks-Energiesystems im Blick.

Technologieprojekt Wasserstoffcampus

Der Pilotbetrieb der SOFC-Brennstoffzellen ist Teil des Forschungs- und Technologieprojekts Wasserstoff Campus Salzgitter, in dem mehrere Projektpartner kooperieren.

Kolja Backsmann, Ingenieur und seit 2005 für Bosch tätig, leitet hier das Projekt Fabriktransformation. Zudem vertritt er das Unternehmen im Wasserstoff Campus mit dessen zahlreichen Kooperationsprojekten. „Der Wasserstoff Campus hat das Ziel, Wasserstofftechnologie in der Region zu etablieren und erlebbar zu machen. Von der Herstellung über das Speichern und Transportieren bis hin zum Einsatz als Energieträger. Der Campus soll durch Information und Vorbildfunktion neue Akteure motivieren, Wasserstofftechnik auf ihre Agenda zu nehmen“, erklärt er den Ansatz, eine Keimzelle für Technologietransfer zu schaffen.

Veronique Treuheit und Kolja Backsmann diskutieren technische Fragen.
Im Projekt Fabriktransformation diskutieren Veronique Treuheit und Kolja Backsmann, wie das Energiesystem weiterentwickelt werden kann, u.a. durch den Einsatz von SOFC-Systemen.

Im Bosch-Projekt Fabriktransformation beschäftigt sich Kolja Backsmann damit, das Energiesystem des Werks in Richtung Zukunft weiterzuentwickeln. In Salzgitter fertigen etwa 1400 Mitarbeiter elektronische Steuergeräte. „Fabriktransformation bedeutet in diesem Sinn, dass wir Techniken einsetzen und erproben, um am Standort CO2-neutral, energieeffizienter und energieflexibler zu werden. Die SOFC-Brennstoffzellen sind Teil dieses Gesamtsystems und sollen in Zukunft wasserstoffbasiert zum Energiebedarf unseres Werks beitragen.“ Veronique Treuheit ergänzt: „Für das Facility Management ist es natürlich spannend, eine völlig neue Technologie in ein bestehendes Versorgungssystems zu integrieren. Jeden Tag stellen sich neue Fragen, auf die wir neue Antworten finden.“

Die Zeit bis zur Umrüstung auf Wasserstoff nutzen Veronique Treuheit, Kolja Backsmann und ihre Kollegen dafür, die ganzheitliche Regelungstechnik so zu entwickeln, dass die eigenerzeugte Energie im größtmöglichen Umfang im Fabriksystem eingesetzt wird. Zum Steuerungskonzept gehört auch, dass das reale Energieversorgungssystem in einem digitalen Zwilling gespiegelt wird. Die Idee dazu erläutert Kolja Backsmann: „Mit diesem virtuellen Abbild kann Bosch den Betreibern nicht nur die Brennstoffzellen-Units bereitstellen, sondern auch den Service-Umfang. Bei Wartungsarbeiten wissen die Bosch-Techniker im Voraus, wo sie im System ansetzen müssen, und können die benötigten Tauschteile gleich mitbringen.“ Auch die Kontrolle von Energieproduktion und -verbrauch wird über den digitalen Zwilling deutlich einfacher.

Infografik zum Energieversorgungssystem im Bosch-Werk Salzgitter

Klimaneutrale Energiesysteme für die Zukunft

Die Wahl des Pilotstandorts für die Fabriktransformation fiel auf Salzgitter, weil der Wasserstoff Campus wichtige Infrastrukturelemente bereitstellt. Ziel ist, die Energieversorgung des Werks auf mehrere Beine zu stellen, um es klimaneutral und energieeffizient zu betreiben. „Unsere Photovoltaikanlage produziert bereits Energieüberschüsse, die sich in Form von Wasserstoff speichern lassen und durch die SOFC wieder in Strom gewandelt werden können“, berichtet Facility Managerin Veronique Treuheit.

Im Werk Salzgitter hat Bosch 2021 eine 25.000 Quadratmeter große Photovoltaikanlage mit 2,7 Megawatt Leistung installiert und sie 2022 um weitere zwei Megawatt ausgebaut. Nächster Technologieschritt soll die Installation eines sogenannten ElektroIyseurs sein. Er soll die Energieüberschüsse der Photovoltaikanlage in Wasserstoff umwandeln, der dann in einem ebenfalls projektierten Tank gespeichert wird. „Wenn der Elektrolyseur installiert ist, können wir diesen grünen Wasserstoff auch anderen Partnern auf dem Campus liefern“, fügt Kolja Backsmann hinzu. Außerdem gibt es Pläne, Teile der Intralogistik zwischen den Bosch-Werken auf wasserstoffbetriebene Fahrzeuge umzustellen. „Mit der Wasserstofftechnologie erschließen wir eine zukunftssichere Energiequelle, für die außerdem noch spricht, dass sie klimaneutral ist. Die große Chance hier in Salzgitter ist, die SOFC-Technologie im Bosch- Werk zu erproben, um sie reif für Kundenanwendungen zu machen“, resümiert Veronique Treuheit.

Die dezentrale Strom- und Wärmeversorgung aus Wasserstoff, wird ein wichtiger Baustein der Energiewende sein. Überschüssiger Strom aus Photovoltaikanlagen oder Windkraftwerken lässt sich an vielen Orten per Elektrolyse in Wasserstoff umwandeln und ins Gasnetz speisen. Wenn weniger regenerative Energie zur Verfügung steht, kann dieser Wasserstoff dann wieder in Brennstoffzellen umgesetzt und der gewonnene Strom ins Stromnetz zurückgespeist werden. Noch weiter in die Zukunft reichen Pläne und Ideen, Wasserstoff direkt in Offshore-Windkraftwerken durch Elektrolyse herzustellen und in Pipelines zu den Abnehmern zu fördern.

Modell des Energiesystems
Die SOFC-Brennstoffzellensysteme spielen im Energiesystem eine zentrale Rolle.
Kolja Backsmann und Vernique Treuheit vor den SOFC-Brennstoffzellen.
Die Systeme tragen mit Strom und Wärme zum Energiebedarf des Bosch-Werks Salzgitter bei.
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Die Fabriktransformation im Überblick

Der Standort Salzgitter erprobt den Mix verschiedener Energiequellen. Ein zentraler Baustein sind zehn SOFC-Brennstoffzellensysteme auf dem Wasserstoff Campus. Sie sind stationäre, dezentrale Energielieferanten und werden in der finalen Ausbaustufe mit grünem Wasserstoff betrieben. Erprobt werden die Herstellung, der Transport und die Speicherung von Wasserstoff sowie die Energieversorgung des Bosch-Werks aus unterschiedlichen regenerativen Quellen. Ziel ist, den Standort CO₂-neutral, energieflexibel und energieeffizient zu betreiben. Zum Konzept gehört auch ein sogenannter digitaler Zwilling des Versorgungssystems, der Service- und Wartungsarbeiten zielgenau optimiert.

Ziele

CO₂-Neutralität, Energieeffizienz und -flexibilität für das Bosch-Werk Salzgitter.

Anwendungsbereich

Industrieumfeld. Dezentrale Strom- und Wärmeversorgung.

Einsatzort

Bosch-Standort Salzgitter. In Salzgitter wird Motorsteuerelektronik hergestellt.

Kolja Backsmann, Projektleiter Fabriktransformation, Bosch-Werk Salzgitter

Fabriktransformation bedeutet, dass wir innovative Technologien erproben, um am Standort CO₂-neutral, energieeffizienter und -flexibler zu werden. Die SOFC-Systeme sind Teil dieses Gesamtsystems und sollen in Zukunft wasserstoffbasiert zur Energieversorgung unseres Werks beitragen.

Kolja Backsmann
Unser SOFC-Pilot am Bosch-Standort Salzgitter
  1. installierte SOFC-Units im Werk
  2. kW elektrische Energie (nominal)
  3. kW thermische Energie
  4. Prozent Abdeckung des Strombedarfs im Werk
  5. Betriebsstart der ersten SOFC-Systeme

Das Bosch SOFC-System befindet sich in der Pilotierungsphase. Alle hier genannten fachlichen Angaben sind technologische Entwicklungsziele und beziehen sich auf den Beginning of Life.

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