Grüner Wasserstoff für Prozessdampf:
5,40 ct/kWh günstiger als Erdgas
Ein schlüsselfertiges Konzept zeigt, wie Industrieunternehmen ihre Dampferzeugung von Erdgas auf grünen Wasserstoff umstellen — mit einem internen Zinsfuß von 16,22 % und einem kumulierten Vorteil von 25 Mio. EUR über 20 Jahre.
Elektrolyse-Leistung
1.000 kW
Dampfleistung
1.200 kg/h
Einsparung vs. Erdgas
5,40 ct/kWh
Interner Zinsfuß
16,22 %
Erdgas-Abhängigkeit in der Prozessindustrie
Zahlreiche Industrieunternehmen in Deutschland sind für ihre Prozessdampferzeugung auf Erdgas angewiesen. Steigende Gaspreise, die CO₂-Bepreisung durch das EU-ETS und wachsender ESG-Druck von Investoren und Kunden machen diese Abhängigkeit zunehmend zum Risikofaktor. Gleichzeitig stehen viele Unternehmen vor der Frage: Wie lässt sich die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung wirtschaftlich umsetzen?
Die konventionelle Dampferzeugung mit Erdgas kostet aktuell rund 16,47 ct/kWh — Tendenz steigend. Hinzu kommen regulatorische Unsicherheiten und die Abhängigkeit von geopolitisch volatilen Lieferketten. Für energieintensive Branchen wie Chemie, Papier, Lebensmittel und Pharma ist das ein strategisches Problem.
Systemübersicht: PV → Elektrolyse → H₂-Speicher → Dampferzeuger
Warum bisherige Alternativen nicht überzeugen
Bisherige Ansätze zur Dekarbonisierung der Dampferzeugung — etwa direkte Elektrifizierung mit Elektrodenkesseln oder Biomasse — haben jeweils Einschränkungen: Elektrodenkessel benötigen hohe Anschlussleistungen und sind bei schwankenden Strompreisen unwirtschaftlich. Biomasse ist logistisch aufwendig und in vielen Regionen nicht ausreichend verfügbar. Wasserstoff galt lange als zu teuer — doch die Kostenentwicklung bei Elektrolyseuren und der Ausbau erneuerbarer Energien verändern diese Gleichung grundlegend.
Kostenvergleich: Erdgas vs. Wasserstoff
Grüner Wasserstoff: Vom Strom zum Dampf
Das Konzept verbindet Photovoltaik und Grünstrom (PPA) mit einer Wasserstoff-Elektrolyseanlage. Der erzeugte Wasserstoff wird zwischengespeichert und in einem H₂-Dampferzeuger zu Prozessdampf umgewandelt. Der entscheidende Vorteil: Die bestehende Dampfinfrastruktur bleibt erhalten — lediglich der Brenner wird getauscht. Erdgas dient als Backup für Spitzenlasten.
Grünstrom-Erzeugung
Photovoltaik und/oder Grünstrom-PPA liefern den Strom für die Elektrolyse. Dynamische Fahrweise nutzt schwankende Einspeiseprofile optimal.
Wasserstoff-Elektrolyse
Die 1.000 kW Elektrolyseanlage (Alpha EL) wandelt Wasser in grünen Wasserstoff um. Die Abwärme wird für Vorwärmprozesse genutzt — maximale Effizienz.
H₂-Speicherung & Dampferzeugung
Der Wasserstoff wird in Drucktanks zwischengespeichert und bei Bedarf im H₂-Dampferzeuger zu bis zu 1.200 kg Prozessdampf pro Stunde umgewandelt.
Schlüsselfertige Lösung aus einer Hand
Technologiepartner schrand.energy liefert mit dem Alpha EL System eine modulare, skalierbare Gesamtlösung — vom Elektrolyseur über den H₂-Speicher bis zum Dampferzeuger. Die Container-basierte Bauweise ermöglicht eine schnelle Installation und flexible Erweiterung.
Elektrolyseur + Peripherie
Wasseraufbereitung, Trocknung, Leistungselektronik — alles integriert
H₂-Tank & Batteriespeicher
Druckspeicherung für flexible Dampferzeugung, Batterie für Netzstabilität
Energiemanagement
Vollautomatisierte Steuerung, netzdienliche Fahrweise, Abwärme-Auskopplung
Sicherheit & Zertifizierung
Umfassendes Sicherheitskonzept, alle relevanten Normen erfüllt
Alpha EL System — modulare Container-Lösung von schrand.energy
25 Mio. EUR Vorteil über 20 Jahre
Die Wirtschaftlichkeitsberechnung basiert auf einer 1.000 kW Elektrolyse mit 5.800 Betriebsstunden des Dampferzeugers pro Jahr. Der Vergleich mit konventioneller Erdgas-Dampferzeugung zeigt einen klaren wirtschaftlichen Vorteil — und das ohne Berücksichtigung steigender CO₂-Preise und möglicher Fördermittel.
Anlagenparameter
Wirtschaftliche Ergebnisse
Kumulierter Vorteil nach 20 Jahren
ca. 25 Mio. EUR
bei 20 Jahren Laufzeit
Kumulierter finanzieller Vorteil über 20 Jahre
Mehr als nur Kosteneinsparung
Versorgungssicherheit
Unabhängigkeit von Erdgas-Lieferanten und geopolitischen Risiken. Eigenerzeugung von Wasserstoff mit lokalem Grünstrom schafft Planungssicherheit.
ESG-Compliance
Grüner Wasserstoff eliminiert CO₂-Emissionen in der Dampferzeugung. Ein starkes Signal an Investoren, Kunden und Regulierer — und ein Wettbewerbsvorteil bei ESG-Ratings.
Förderfähigkeit
Wasserstoff-Projekte profitieren von EU- und Bundesförderprogrammen (IPCEI, KfW, BAFA). Die Förderlandschaft entwickelt sich dynamisch zugunsten grüner H₂-Projekte.
Skalierbarkeit
Die modulare Container-Bauweise erlaubt eine schrittweise Erweiterung. Heute 1 MW Elektrolyse, morgen 5 MW — ohne Umbau der bestehenden Dampfinfrastruktur.
Übertragbare Erkenntnisse
Diese Case Study zeigt, dass grüner Wasserstoff für die industrielle Dampferzeugung nicht nur ökologisch sinnvoll, sondern bereits heute wirtschaftlich attraktiv ist. Die Kernerkenntnisse sind auf vergleichbare Industriestandorte übertragbar:
Wasserstoff-Dampferzeugung ist bei aktuellen Erdgaspreisen bereits wirtschaftlicher — der Break-Even liegt bei 3–4 Jahren.
Die Umstellung erfordert nur einen Brennertausch — die bestehende Dampfinfrastruktur bleibt vollständig erhalten.
Abwärmenutzung aus der Elektrolyse steigert die Gesamteffizienz erheblich und verbessert den Business Case.
Dynamische Fahrweise der Elektrolyse nutzt schwankende Strompreise optimal — ein Vorteil gegenüber starren Verbrauchern.
Der Unternehmer-für-Unternehmer-Ansatz verbindet Technologiepartner mit strategischer Beratung — und findet Lösungen, die Planer allein oft nicht sehen.
Technologiepartner: schrand.energy
schrand.energy ist spezialisiert auf schlüsselfertige Wasserstoff-Elektrolyseanlagen (Alpha EP / Alpha EL) für industrielle Anwendungen — von der Planung über die Installation bis zum Betrieb.
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