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Saudi-Arabien mit ambitionierten Zielen bei grünem Wasserstoff

In Saudi-Arabien wird nur grauer Wasserstoff produziert. Das soll sich ändern. Der Zeitrahmen für den Aufbau einer nachhaltigen Wasserstoffindustrie ist allerdings noch unklar.  

Von Hanna Riehle, Robert Espey | Riad, Dubai

  • Megaprojekt NEOM strebt Spitzenposition bei grünem Wasserstoff an

    Saudi-Arabien ist ein großer Hersteller und Verbraucher von grauem Wasserstoff. Es wird aber angestrebt, ein führender Produzent von grünem und blauem Wasserstoff zu werden.


    In Saudi-Arabien fehlt bislang eine nationale Wasserstoffstrategie. Das Königreich ist aber ein großer Produzent und Verbraucher von grauem, zumeist aus Methan gewonnenem Wasserstoff und hat Ambitionen, zu einem weltweit führenden Erzeuger und Exporteur von grünem Wasserstoff zu werden. Gegenwärtig wird allerdings noch kein grüner Wasserstoff produziert, es gibt auch noch keine im Bau befindlichen Projekte.

    Im Bereich von blauem Wasserstoff (Produktion von grauem Wasserstoff in Verbindung mit CCUS-Technologien/Carbon, Capture, Utilization and Storage) sind ebenfalls noch keine Vorhaben realisiert worden. Im Rahmen des Pariser Klimaabkommens hat Saudi-Arabien nationale Klimaschutzziele (INDC - Intended Nationally Determined Contribution) formuliert, die als eine Maßnahme die Anwendung von CCUS-Technologien vorsehen.

    Angesichts der für die Solarstromerzeugung sehr günstigen klimatischen Bedingungen bietet Saudi-Arabien gute Voraussetzungen für eine wettbewerbsfähige Produktion von grünem Wasserstoff. Eine offene Frage ist allerdings die Versorgung mit dem für die Wasserstoffproduktion notwendigen Süßwasser, das durch Meerwasserentsalzung gewonnen werden müsste. Zur Herstellung von einem Kilogramm Wasserstoff werden etwa zehn Liter Wasser benötigt. Laufende internationale Forschungen zur direkten Nutzung von Meerwasser könnten eine Lösung bieten.

    Viel Bewegung bei Erneuerbaren Energien 

    Erneuerbare Energien (EE) spielen in Saudi-Arabien bislang noch eine geringe Rolle, obwohl bereits seit über zehn Jahren an ambitionierten EE-Konzepten gearbeitet wird. Jetzt ist aber im EE-Sektor viel Bewegung zu beobachten. Damit könnte auch die Basis für die Entwicklung der grünen Wasserstoffwirtschaft geschaffen werden.

    Als Ziel für 2023 wird eine EE-Kapazität von 27,3 Gigawatt angestrebt, 2018 waren es 0,14 Gigawatt. Bis 2030 sind 58,7 Gigawatt anvisiert, davon sollen 40 Gigawatt auf Photovoltaik (PV), 16 Gigawatt auf Wind und 2,7 Gigawatt auf CSP (Concentrated Solar Power) entfallen. Für eine Wasserstoffelektrolyse mit erneuerbaren Energien müssten allerdings zusätzliche Kapazitäten geschaffen werden.

    Im Rahmen der ersten Runde des "National Renewable Energy Program" (NREP) wurden das Sakaka PV Kraftwerk mit 300 Megawatt und die 400-Megawatt-Dumat-al-Jandal-Windkraftanlage an private Betreiber vergeben. Das 250 Millionen US$ PV Kraftwerk konnte Ende 2019 den Betrieb aufnehmen, Investor ist ACWA Power (Saudi-Arabien).

    Das 400-Millionen-US$-Windkraftprojekt ging an ein Konsortium aus EDF Renewables (Frankreich) und Masdar (Abu Dhabi), mit der Fertigstellung wird erst 2022 gerechnet. Ebenfalls im Bau sind zwei vom Public Investment Fund durchgeführte PV-Projekte in Sudair mit 1,1 Gigawatt und 1,0 Gigawatt.

    Zehn Fotovoltaik-Kraftwerke ausgeschrieben

    In der Ausschreibungsphase befinden sich zehn PV-Kraftwerke mit insgesamt 2,7 Gigawatt (NREP-Runden 2 und 3). Für ein in Jeddah ausgeschriebenes 300-Megawatt-PV-Kraftwerk bietet ein Konsortium aus EDF und Masdar einen Kilowattstunden-Tarif von nur 1,62 US-Cent an. Für eine 300-Megawatt-PV-Anlage in Rabigh offeriert ein Konsortium aus Marubeni (Japan) und Al-Mowaih (Saudi-Arabien) einen Preis von 1,70 US-Cent. Bei zukünftige Ausschreibungen dürfte das Preisniveau noch weiter sinken.

    Die Analysten der International Energy Agency (IEA) erwarten, dass bis 2030 die Produktionskosten von grünem Wasserstoff um 30 Prozent sinken. Diese Annahme basiert auf den sinkenden Kosten für erneuerbare Energien und Skaleneffekten bei der Wasserstoffproduktion. Für 2030 prognostiziert die EIA in Saudi-Arabien einen Preis von 1,9 US$ pro Kilogramm grünem Wasserstoff aus PV- und Windenergie. Der Preise für blauen Wasserstoff soll bei 1,4 US$ liegen.

    Riesiges Wasserstoffprojekt im Nordwesten

    Zentrum der grünen Wasserstoffproduktion soll das Mega-Regionalentwicklungsprojekt NEOM im derzeit noch dünn besiedelten Nordwesten Saudi-Arabiens werden. Das 500-Milliarden-US$-Projekt befindet sich noch in einem frühen Stadium. Durch die Wirtschaftskrise in Saudi-Arabien infolge des Ölmarkteinbruchs und der Coronakrise dürfte sich NEOM nun langsamer als geplant entwickeln. NEOM bietet sowohl für Solar- als auch für Windenergie gute klimatische Bedingungen.

    Zuständig für die Entwicklung des Wasserstoffsektors in NEOM ist seit Oktober 2019 Roland Käppner (Executive Director Hydrogen). Vor seinem Wechsel zu NEOM war Käppner bei ThyssenKrupp Industrial Solutions als Executive Vice President for Energy Storage and Hydrogen tätig. Käppner zufolge will sich NEOM zum weltweit größten Produzenten und Exporteur von grünem Wasserstoff entwickeln.

    In einer Phase 1 sollen in NEOM unter anderem eine erste Anlage zur Herstellung von grünem Wasserstoff und ein Werk zur Produktion von grünem Ammoniak gebaut werden. Nach ursprünglicher Planung soll die erste Phase 2022 abgeschlossen sein. Die Einhaltung dieses Zeitplans ist nun fraglich.

    Von Hanna Riehle, Robert Espey | Riad, Dubai

  • Lokale Industrie mit hohem Wasserstoffverbrauch

    In Saudi-Arabien haben Raffinerien, der Chemiesektor und andere Industriezweige einen hohen Wasserstoffbedarf. Die lokalen Wasserstoffanbieter denken über CCUS-Technologien nach.        

    Aus Methan gewonnener grauer Wasserstoff wird in Saudi-Arabien in großen Mengen produziert und lokal verbraucht. Wasserstoff wird vor allem in Raffinerien, bei der Herstellung von Ammoniak und anderen chemischen Erzeugnissen sowie in der Metallindustrie und der Glasproduktion benötigt.

    Im Raffineriesektor wird Wasserstoff unter anderem zur Entschwefelung von Mineralölprodukten durch Hydrierung (Reaktion der Schwefelverbindungen mit Wasserstoff) eingesetzt. Saudi-Arabiens Raffineriedurchsatz ist zwischen 2015 und 2018 um 15 Prozent auf 2,8 Millionen bpd (barrel per day) gestiegen. Die Kapazitäten werden weiter ausgebaut.

    Nach Schätzungen des U.S. Geological Survey war Saudi-Arabien 2019 mit einer Produktion der 4,3 Millionen Tonnen Ammoniak der weltweit fünftgrößte Produzent (2018: 4,0 Millionen Tonnen), der Großteil ging in den Export. Derzeit lässt die Ma'aden Phosphate Company, ein Joint Venture aus Ma'aden (70%) und der Saudi Basic Industries Corporation (Sabic), ein weiteres Ammoniakwerk für 892 Millionen US$ in Ras Al Khair errichten. Die Anlage hat eine Jahreskapazität von 1,2 Millionen Tonnen. Der Bauauftrag ging an Daelim (Korea, Rep.), Technologielieferant ist ThyssenKrupp Industrial Solutions (Uhde), die Inbetriebnahme wird 2022 erwartet.

    Der größte saudiarabische Ammoniakproduzent ist die 1965 gegründete Saudi Arabian Fertilizer Company (Safco). Das Unternehmen verfügt in vier Werken über eine Ammioniakkapazität von jährlich 2,3 Millionen Tonnen. SAFCO IV (1,1 Millionen Tonnen) wurde 2005 fertig (Uhde Technologie) und 2016/17 für 200 Millionen US$ modernisiert. Ein Ammoniakwerk wie SAFCO IV mit grünem Wasserstoff zu versorgen, würde ein 2,6 Gigawatt Solarkraftwerk erfordern.

    Wasserstoff für die Herstellung von Stahl und Glas

    Ein weiterer wichtiger Wasserstoffnachfrager ist die Stahlindustrie. Saudi-Arabiens Stahlproduzenten verfügen über eine nominale Kapazität von geschätzten 14 Millionen Tonnen/Jahr. Die größten Hersteller sind Hadeed Sabic, Ittefaq Steel, Rajhi Steel und die South Steel Company (SOLB).

    Saudi-Arabiens Glashersteller haben ebenfalls einen erheblichen Wasserstoffbedarf. Die GlassGlobal-Datenbank listet elf saudiarabische Produzenten von Flachglas, Glascontainern und Glasgeschirr. Zu den großen Flachglasproduzenten gehören die Arabian United Float Glass Company (gegründet 2006; Standort: Yanbu; Kapazität: 600 Tonnen/Tag), die Obeikan Glass Company (2011; Yanbu; 815 Tonnen/Tag) und die Saudi Guardian International Float Glass Company (1995; Al Jubail; 450 Tonnen/Tag).

    Wo Wasserstoff produziert wird

    Die Kapazitäten zur Herstellung von grauem Wasserstoff wurden in den letzten Jahren erweitert. Air Liquide Arabia (ALAR) betreibt seit 2015 eine SMR-Anlage (Steam Methane Reformer) mit einer Wasserstoffkapazität von 340.000 Normkubikmeter/Stunde auf dem Gelände der 2014 fertiggestellten Raffinerie der Yanbu Aramco Sinopec Refining Company (Yasref; Kapazität: 0,4 Millionen bpd). Yasref ist ein Joint Venture aus Saudi Aramco und der China Petrochemical Corporation (Sinopec).

    Seit Anfang 2020 versorgt ALAR zudem die Saudi Aramco Mobil Refinery Company (Samref) mit einer Kapazität von 0,4 Millionen bpd in Yanbu. Die Raffinerie ist ein Joint Venture von Saudi Aramco und Mobil Yanbu Refining Company (eine Tochter der Exxon Mobil Corporation). Samref erhält den Wasserstoff über eine 16 Kilometer lange Pipeline. Zukünftig will ALAR weitere drei große Industrieunternehmen in der Yanbu Industrial City beliefern.

    Air Products Qudra (APQ), ein Joint Venture aus Air Products und Qudra Energy, plant die Entwicklung eines integrierten "Industrial Gas Hub" in der Jubail Industrial City. Im Rahmen des 300 Millionen US$ Projekts soll unter anderem Wasserstoff im SMR-Verfahren produziert und mit einer Hydrogen Pressure Swing Adsorption Anlage Wasserstoff aus Abgasen gewonnen werden. Auch eine Wasserstofftankstelle und ein Pipelinenetz sind Teil des Projekts, das bis 2023 fertig sein soll.

    Im Juni 2019 wurde in Saudi-Arabien die erste Wasserstofftankstelle in Betrieb genommen. Die Pilotanlage wurde als Kooperation von Saudi Aramco und Air Products realisiert. Die Tankstelle befindet sich auf dem Gelände des Air Products Technology Center im Dhahran Techno Valley Science Park. Die Testflotte mit sechs Toyota Mirai Brennstoffzellen-Pkw stellt der lokale Toyota-Vertreter, die Abdul Latif Jameel Motors Company. Anlässlich der Eröffnung erklärte der Air Products CEO, Seifi Ghasemi, es sei Ziel der Kooperation mit Saudi Aramco, in Saudi-Arabien ein nachhaltiges, Kohlenwasserstoff basiertes System zur Versorgung von Brennstoffzellenfahrzeugen aufzubauen. Weitere Tankstellen sind unter anderem in Mekka und Medina (vor allem für Busse) und in NEOM geplant.

    Aus grauem Wasserstoff soll blauer werden

    Bislang wird in Saudi-Arabien nur grauer Wasserstoff produziert. Doch das Interesse an CO2-neutralen Lösungen ist groß. Durch CCUS-Verfahren (Carbon, Capture, Utilization and Storage) wird eine Umwandlung in blauen Wasserstoff, der dann als klimaneutral gilt, angestrebt. Informationen über konkrete CCUS-Projekte im Wasserstoffsektor liegen aber nicht vor.

    Das größte saudiarabische CCUS-Projekt ist ein Pilotprojekt von Saudi Aramco im Hawiyah Gaswerk. Seit 2015 werden täglich 850.000 Kubikmeter CO2 aufgefangen und über eine 85 Kilometer lange Pipeline zum Uthmaniyah Ölfeld transportiert. Dort wird das CO2 als EOR-Maßnahme (Enhance Oil Recovery) zur Steigerung des Förderdrucks in das Ölreservoir eingeleitet. Eine Evaluierung des Projekts steht noch aus.

    In Jubail hat Sabic 2015 ein "CO2-to-Chemicals" Projekt in Betrieb genommen. Jährlich werden dort 500.000 Tonnen CO2 vor allem zur Herstellung von Methanol und Harnstoff verwendet, in flüssiger Form wird CO2 an die Lebensmittelindustrie verkauft. Das CO2 fällt bei der Produktion von Ethylenglykol an.

    Die angesichts der CO2-Einsparziele weltweit steigende Wasserstoffnachfrage macht den Export von blauem Wasserstoff oder blauem Ammoniak attraktiv. Studien zum Export von blauem Wasserstoff von Saudi-Arabien nach Japan wurden bereit 2018 durchgeführt.

    Von Hanna Riehle, Robert Espey | Riad, Dubai

  • Kontaktadressen

    Bezeichnung

    Internetadresse

    Anmerkungen

    Germany Trade & Invest/Saudi-Arabien

    https://www.gtai.de/gtai-de/trade/weltkarte/asien/saudi-arabien-118794

    Außenhandelsinformationen für die deutsche Exportwirtschaft, auch Hinweise zu Ausschreibungen

    AHK Saudi-Arabien

    https://www.saudiarabien.ahk.de

    Anlaufstelle für deutsche Unternehmen

    Exportinitiative Energie

    https://www.german-energy-solutions.de

    Informationen zu Veranstaltungen, Markt- und Länderinformationen

    Ministry of Energy

    https://www.meim.gov.sa

    Fachministerium

    Ministry of Industry and Mineral Resources 

    https://www.mim.gov.sa

    Fachministerium

    Ministry of Environment, Water and Agriculture

    https://www.mewa.gov.sa

    Fachministerium

    Saudi Aramco

    https://www.saudiaramco.com

    Wichtigster Akteur im Upstream und Downstream Sektor

    Public Investment Fund

    https://pif.gov.sa

    Staatlicher Investor unter anderem in NEOM und im Solarsektor

    NEOM (New Future)

    www.neom.com

    Mega-Project mit geplantem  grünem Wasserstoffsektor

    WFES - World Future Energy Summit + Exhibition

    https://www.worldfutureenergysummit.com

    Führende Messe für Energie und Klimaschutz in Dubai (jährlich; 18. bis 20. Januar 2021, mit Gemeinschaftsstand des Bundes)

    WETEX- Water, Energy Technology and Environment Exhibition

    https://www.wetex.ae

    Regionale Fachmesse in Dubai (jährlich; Oktober 2021, mit Gemeinschaftsstand des Bundes)


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