PDF - Clean Energy Partnership

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Clean Energy Partnership (CEP)
Veröffentlichung der Projektergebnisse
für bereits abgeschlossene Projektmodule gem. Abschn.
11.4 der „Nebenbestimmungen für Zuwendungen auf
Kostenbasis des Bundesministeriums für Bildung und
Forschung an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft für
Forschungs- und Entwicklungsvorhaben“ (NKBF 98)
Adam Opel AG
Air Liquide Deutschland GmbH
Berliner Verkehrsbetriebe A.ö.R. (BVG)
Bohlen & Doyen GmbH
BMW AG
Daimler AG
EnBW Energie Baden-Württemberg AG
Enertrag AG
Ford Forschungszentrum Aachen GmbH
Hamburger Hochbahn AG
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH
Hyundai Motor Europe GmbH
Linde AG
OMV Deutschland GmbH
Shell Hydrogen BV
Siemens AG
Statoil ASA
Stuttgarter Straßenbahnen AG
Total Deutschland GmbH
Toyota Motor Europe NV
Vattenfall Europe AG
Volkswagen AG
Westfalen AG
Stand 03/2016
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Inhalt
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Einführung.................................................................................................................................3
PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Phase II - Gremien, Projektkoordinierung,
Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation...........................................8
PROJEKTMODUL: Weiterbetrieb einer Servicestation für Wasserstoff-Pkw am
Projektstandort Messedamm ................................................................................................ 17
PROJEKTMODUL: „Aufbau, Erprobung und temporärer Betrieb einer mobilen 700barBetankungseinrichtung am Standort Margarete-Sommer-Straße“ (Phase I) ........................ 24
PROJEKTMODUL: „Anschlussvorhaben Erprobung und Weiterbetrieb einer mobilen
700bar-Betankungseinrichtung am Standort Margarete-Sommer-Straße (Phase II)“ .......... 29
PROJEKTMODUL: „Errichtung einer voll integrierten öffentlichen Wasserstofftankstelle an
der Bramfelder Chaussee in Hamburg“ ................................................................................. 32
PROJEKTMODUL: „Errichtung einer voll integrierten öffentlichen Wasserstofftankstelle an
der Cuxhavener Straße in Hamburg / Zusätzliche Errichtung einer Wasserstofftankstelle
an der Heidestraße in Berlin“ ................................................................................................ 39
PROJEKTMODUL: „Testbetrieb zweier Toyota FCHV-adv Brennstoffzellenfahrzeuge im Jahr
2010 als Vorbereitung des Flottenbetriebs ab 2011“ ............................................................ 47
PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Phase III - Gremien, Projektkoordinierung,
Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation........................................ 52
PROJEKTMODUL: Aufbau und Betrieb einer voll integrierten, öffentlichen
Wasserstofftankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin (Leistungsanteil STATOIL) ............. 64
PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Aufbau und Betrieb einer voll integrierten,
öffentlichen Wasserstofftankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin (Leistungsanteil
TOTAL) .................................................................................................................................... 79
PROJEKTMODUL: Optimierung des Systemdesigns und Weiterbetrieb einer voll
integrierten Wasserstofftankstelle für Pkw und Busse an der Heerstraße in Berlin inkl.
Errichtung eines Wasserstoffzwischenspeichers in Prenzlau (Leistungsanteil
ENERTRAG)............................................................................................................................. 95
PROJEKTMODUL: Optimierung des Systemdesigns und Weiterbetrieb einer voll
integrierten Wasserstofftankstelle für Pkw und Busse an der Heerstraße in Berlin inkl.
Errichtung eines Wasserstoffzwischenspeichers in Prenzlau (Leistungsanteil TOTAL) ....... 107
PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Phase III.1 - Gremien, Projektkoordinierung,
Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation...................................... 122
PROJEKTMODUL: Shell-Forschungstankstelle Sachsendamm .................................................. 139
PROJEKTMODUL: Weiterbetrieb von vier Bussen mit Wasserstoffverbrennungsmotoren ..... 148
PROJEKTMODUL: Bereitstellung, Betrieb und Qualifizierung von
Brennstoffzellenfahrzeugen im Rahmen von CEP III ........................................................... 164
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Einführung
0.1 Die Clean Energy Partnership
Im Fokus der Clean Energy Partnership (CEP) steht die saubere Mobilität der Zukunft – geräusch- und
emissionsarm. 18 Partner – Air Liquide, BMW, Bohlen & Doyen, Daimler, EnBW, Ford, Hamburger
Hochbahn, Honda, Hyundai, Linde, OMV, Shell, Siemens, Stuttgarter Straßenbahnen AG, Total,
Toyota, Volkswagen und Westfalen AG sowie GM/Opel als beratendes Mitglied – erproben die
Systemfähigkeit von Wasserstoff (H2) im täglichen Einsatz1.
Ein ehrgeiziges Vorhaben, denn sowohl die technischen als auch wirtschaftlichen Lösungen sollen in
der alltäglichen Anwendung überzeugen. Dazu zählen nicht nur der kontinuierliche Betrieb
leistungsfähiger Wasserstofffahrzeuge und deren schnelle und sichere Betankung. Die CEP kümmert
sich ebenso um die saubere und nachhaltige Erzeugung von Wasserstoff, um den
Wasserstofftransport und die Speicherung von H2 im flüssigen und im gasförmigen Zustand.
Wasserstoff ist ein Energiespeicher, der seinen größtmöglichen Beitrag zum Klimaschutz dann leistet,
wenn er nachhaltig produziert wird. Deshalb ist die zunehmende Einbindung erneuerbarer
Energiequellen für die Wasserstoffproduktion ein klares Ziel der CEP.
Hervorgegangen aus der „Verkehrswirtschaftlichen Energiestrategie“ (VES) wurde die Clean Energy
Partnership im Dezember 2002 als gemeinsame Initiative von Politik und Industrie unter
Federführung des Bundesverkehrsministeriums etabliert. Mittlerweile haben die Fahrzeuge in der
Partnerschaft eine Strecke von mehr als einer Million Kilometer mit Wasserstoff zurückgelegt (Stand
Januar 2011) – rechnerisch mehr als 25 Mal um die Welt.
Leuchtturmprojekte schlagen eine Brücke zwischen Forschung und Entwicklung und den späteren
Märkten und schaffen Plattformen für die anschließende Vermarktung. Die Clean Energy Partnership
ist das Leuchtturmprojekt des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie (NIP) im Verkehrsbereich. Mit dem Innovationsprogramm stellt die
Bundesregierung 200 Mio. € öffentlicher Mittel für Forschung und Entwicklung sowie weitere 500
Mio. € für die Demonstration von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie in den Bereichen
Verkehr, stationäre Versorgung und spezielle Märkte zur Verfügung.
Diese Summe wird durch den Beitrag der Industrie noch verdoppelt: So werden in Deutschland bis
2016 rund 1,4 Mrd. € in die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie investiert.
Koordiniert wird das NIP von der NOW GmbH (Nationale Organisation Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie). Die Clean Energy Partnership ist das größte Demonstrationsprojekt für
Wasserstoffmobilität in Europa.
0.2 Demonstration in drei Phasen
Phase I – Erste Tankstellen und Fahrzeuge im Aufbau: Im Oktober 2004 wurde die erste CEPWasserstofftankstelle an der Aral-Tankstelle Messedamm in Berlin eröffnet. Neben Diesel und Benzin
konnte man dort zum ersten Mal öffentlich gasförmigen und flüssigen Wasserstoff tanken.
In der ersten Phase von Dezember 2002 bis Mai 2008 testete die Partnerschaft eine Vielzahl von
Wasserstoffanwendungen: Dazu zählten die Vor-Ort-Erzeugung von Wasserstoff durch
Wasserelektrolyse oder Flüssiggas-Reformierung, die zentrale Wasserstoffproduktion durch
Dampfreformierung aus Erdgas sowie die Distribution per Tanklastzug. Des Weiteren wurden die
Lagerung und Bereitstellung von druckförmigem und flüssigem Wasserstoff an den Tankstellen sowie
die mobile Anwendung als Kraftstoff in durchschnittlich 17 Wasserstofffahrzeugen mit
Brennstoffzellen oder Verbrennungsmotoren erprobt.
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Ehemalige Mitglieder umfassen die Berliner Verkehrsbetriebe, Statoil und Vattenfall.
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Ebenfalls Teil der ersten Phase war die Einweihung der teilweise öffentlichen CEPWasserstofftankstelle an der Heerstraße in Berlin-Spandau, die derzeit am stärksten frequentierte
H2-Tankstelle der Welt. Dort werden nicht nur die Pkw der Partnerschaft flüssig und gasförmig
betankt, auch BVG-Busse werden direkt auf dem angrenzenden Betriebshof mit großen Mengen
Wasserstoff versorgt.
Phase II - Technologie auf dem Prüfstand: Im Mai 2008 startete die CEP in ihre zweite Phase. Bis
Ende 2010 erfolgte die Weiterentwicklung der relevanten Technologien und der Nachweis, dass diese
den Anforderungen im praktischen, alltäglichen Einsatz gerecht werden. Insgesamt fuhren bis Ende
2010 über 40 Pkw von sechs verschiedenen Herstellern, vier Nahverkehrsbusse der Berliner
Verkehrsbetriebe sowie sechs Busse der Hamburger Hochbahn in der CEP-Flotte.
Alle Daten und Erfahrungen, die im Flottenbetrieb gesammelt wurden, helfen dabei, die Technologie
zu verbessern und Markthemmnisse zu beseitigen. So konnte an Brennstoffzellensystemen sowohl
ein gesteigerter Wirkungsgrad als auch die Frost-Start-Fähigkeit bei bis zu -30° C im Fahrzeug
nachgewiesen werden.
Darüber hinaus konnten die Fahrzeugreichweiten auf bis zu 790 km pro Tankfüllung (je nach
Fahrzeug) erhöht werden, was Wasserstoffautos gegenüber herkömmlichen Pkw auch in diesem
Aspekt konkurrenzfähig macht. Und letztlich sorgten technische Weiterentwicklungen dafür, dass
auch die Kosten für die Wasserstoffspeicherung und das Brennstoffzellensystem kontinuierlich
reduziert wurden.
Im Bereich Betankung setzte die CEP mit der modernsten Wasserstofftankstelle Europas den
Standard für den weiteren Ausbau der Infrastruktur. An der CEP-Tankstelle an der Holzmarktstraße in
Berlin wird Wasserstoff vor Ort per Elektrolyse erzeugt. Besonders innovativ ist die unterirdische
Speicherung des gasförmigen Wasserstoffs bei einem Druck von 1000 Bar und die dadurch erreichte
Platzersparnis bei der Lagerung. Für die Kunden bedeuten die Fortschritte, dass mehr Tankstellen zur
Verfügung stehen und das Tanken einfacher und schneller geworden ist.
Der CEP als dynamischer Gemeinschaft gelingt es auf Basis der bisherigen Erfolge in immer stärkerem
Maße, weitere Key-Player zu integrieren. In Phase II wurden mit Shell und der Hamburger Hochbahn
zwei weitere Partner gewonnen. Im Januar 2010 ist Toyota als sechster Automobilkonzern der
Partnerschaft beigetreten. Auch Nordrhein-Westfalen und Baden-Württemberg wirken seit 2010 als
assoziierte Partner in der CEP mit. Weitere Interessenten bemühen sich um eine Aufnahme in das
Projekt.
Als wichtiges Demonstrationsprojekt setzt die CEP darüber hinaus auf internationale Allianzen: Bei
der Kooperation mit der California Fuel Cell Partnership (CaFCP) und dem Austausch mit HyNor,
einem Norwegischen Projektverbund, stehen Standardisierungsprozesse und Forschungsergebnisse
im Vordergrund.
Phase III – Stückzahlen: Im Mittelpunkt der Phase III der Clean Energy Partnership von 2011 bis 2016
steht die Marktvorbereitung mit einem breit angelegten Betrieb von Fahrzeugen in Kundenhand, um
weitere Erkenntnisse über die Schnittstellen zwischen Fahrzeug, Kunde und Infrastruktur zu
erlangen.
Bis 2013 wird die Fahrzeugflotte auf über 100 Brennstoffzellen-Pkw aufgestockt. Die
Fahrzeughersteller haben sich die weitere Optimierung von Fahrzeugeffizienz, -leistungsfähigkeit und
-zuverlässigkeit als Ziel gesetzt. Neue Partner und weitere Regionen werden dazu beitragen, dass die
Clean Energy Partnerschaft wächst – und mit ihr das Tankstellennetz und die Fahrzeugflotte.
Im Öffentlichen Personennahverkehr wird es ebenfalls deutlich mehr Fahrzeuge geben. Die
Hamburger Hochbahn schafft bis Mitte 2012 sieben Brennstoffzellen-Hybridbusse der zweiten
Generation an; weitere sollen folgen. Auch Berlin plant, seine derzeit aus vier Wasserstoffbussen mit
Verbrennungsmotoren bestehende Flotte um bis zu fünf weitere Fahrzeuge aufzustocken. Zum
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Einsatz kommen sollen Hybridfahrzeuge mit Wasserstoffelektroantrieb. Und in NRW sind ebenfalls
zehn Brennstoffzellen-Hybridbusse für den Personennahverkehr geplant.
Im Bereich der Infrastruktur steht die Erweiterung des Tankstellennetzwerkes auf dem Plan. Bis 2013
werden in Berlin mindestens drei weitere Wasserstofftankstellen eröffnen; in Hamburg befindet sich
eine Tankstelle in der HafenCity bereits im Bau, zwei weitere sind in Planung. In den Bundesländern
der assoziierten Partner werden ebenfalls neue H2-Tankstellen hinzukommen. In absehbarer Zeit soll
so auch auf den Verbindungsstrecken zwischen bestehenden Wasserstoff-Clustern die
Kraftstoffversorgung für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge aufgebaut werden.
Die Erzeugung von „grünem“ Wasserstoff und seine Distribution ist eine wichtige Zielvorgabe der
CEP. Mindestens die Hälfte des Wasserstoffs an CEP-Tankstellen stammt aus regenerativer
Erzeugung.
Eine Herausforderung im Zuge der Einführung von Wasserstoff ist der heute für Fahrzeuge und
Infrastruktur zu zahlende Preis. Sowohl die Infrastrukturpartner als auch die Fahrzeughersteller
haben sich dem Ziel verpflichtet, „signifikant mehr Fahrzeuge in Phase III“ bereitzustellen, denn mit
großen Stückzahlen sollen die Kosten maßgeblich reduziert und die Weichen gestellt werden, um
Deutschland zum weltweit führenden Markt für Wasserstoffmobilität zu machen.
Erste Schritte sind die CEP-Partner Daimler, Linde, Shell, Total und Vattenfall zusammen mit weiteren
Unternehmen bereits gegangen: In einem Memorandum of Understanding wurde die „Roadmap H2
Mobility“ vereinbart, um die infrastrukturseitigen Rahmenbedingungen zur Markteinführung von
Wasserstoff zu schaffen. Ein Spiegelbild ähnlicher Bemühungen ist das Abkommen weltweit
führender Automobilunternehmen (u. a. die CEP-Partner Daimler, Ford, GM/Opel, Toyota), die sich
auf die Produktion hoher Stückzahlen von Brennstoffzellenautos ab dem Jahr 2015 verständigt
haben.
0.3 Zu diesem Dokument
Zur Erreichung ihrer Projektziele realisiert die Clean Energy Partnerschip eine Reihe verschiedener
Verbundvorhaben (sogenannte Projektmodule) in unterschiedlichen partnerschaftlichen
Konstellationen, mit unterschiedlichen Laufzeiten.
Im Rahmen dieses Dokuments werden diejenigen Projektmodule in ihren Projektergebnissen
umfassend dargestellt, die durch die CEP-Partnerschaft - beginnend mit Phase II der CEP (ab
1.5.2008) - erfolgreich abgeschlossen wurden. Keine Berücksichtigung finden einerseits die vor Start
des Nationalen Innovationsprogramms – also im Rahmen der Phase I der CEP - erzielten Ergebnisse.
Andererseits erfahren zunächst diejenigen Projektmodule keine Berücksichtigung, die bislang nicht
abgeschlossen wurden. Entsprechende Ergebnisse werden bis jeweils spätestens 9 Monate nach
Ende der Laufzeit eines Verbundvorhabens in diesem Dokument ergänzt.
Dieses Dokument gibt mithin keinen Überblick über das Gesamtspektrum der durch die CEP
realisierten Aktivitäten sondern beleuchtet lediglich einen kleinen Ausschnitt. Es gibt ferner kein
schlüssiges Bild vom aktuellen Sachstand des Leuchtturmvorhabens Clean Energy Partnership.
Folgende Verbundvorhaben wurden durch die Projektpartnerschaft inzwischen erfolgreich
abgeschlossen:
Projekttitel
Laufzeit
Weitere
Informationen
Übergeordnetes
Modul:
Gremien, 1.5.2008-31.12.2010
Projektkoordinierung,
Wissensmanagement,
Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation
Kap. 1
Projektmodul: Weiterbetrieb einer Servicestation 1.7.2008-31.1.2011
für
Wasserstoff-PKW
am
Projektstandort
Kap. 2
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Messedamm
Projektmodul: Aufbau, Erprobung und temporärer 1.8.2008-30.4.2009
Betrieb
einer
mobilen
700barBetankungseinrichtung am Standort MargareteSommer-Straße“
Kap. 3
Projektmodul: Anschlussvorhaben Erprobung und 1.5.2009-31.3.2010
Weiterbetrieb
einer
mobilen
700barBetankungseinrichtung am Standort MargareteSommer-Straße
Kap. 4
Errichtung einer voll integrierten öffentlichen 1.11.2010-30.11.2011
Wasserstofftankstelle an der Bramfelder Chaussee
in Hamburg
Kap. 5
Errichtung einer voll integrierten öffentlichen 1.4.2010-30.11.2011
Wasserstofftankstelle an der Cuxhavener Straße in
Hamburg / Zusätzliche Errichtung einer
Wasserstofftankstelle an der Heidestraße in Berlin
Kap. 6
Testbetrieb
zweier
Toyota
FCHV-adv 1.3.2010-31.12.2010
Brennstoffzellenfahrzeuge im Jahr 2010 als
Vorbereitung des Flottenbetriebs ab 2011
Kap. 7
Übergeordnetes
Modul:
Gremien, 1.1.2011-31.12.2014
Wissensmanagement,
Öffentlichkeitsarbeit
und
Kommunikation
(Sachstand zum Ausstieg der Statoil ASA am
30.9.2012)
Kap. 8
Aufbau und Betrieb einer voll integrierten, 1.1.2009-31.12.2013
öffentlichen
Wasserstofftankstelle
an
der
Holzmarktstraße in Berlin (Sachstand zum Ausstieg
der Statoil ASA am 31.12.2012)
Kap. 9
Aufbau und Betrieb einer voll integrierten, 1.1.2009-31.03.2014
öffentlichen
Wasserstofftankstelle
an
der
Holzmarktstraße in Berlin (Sachstand zum
Projektende)
Kap. 10
Optimierung des Systemdesigns und Weiterbetrieb 1.8.2009-31.12.2012
einer voll integrierten Wasserstofftankstelle für
Pkw und Busse an der Heerstraße in Berlin inkl.
Errichtung eines Wasserstoffzwischenspeichers in
Prenzlau (Sachstand zum Ende der Engagements
der Enertrag AG im Rahmen des Vorhabens)
Kap. 11
Optimierung des Systemdesigns und Weiterbetrieb 01.08.2009-31.12.2013
einer voll integrierten Wasserstofftankstelle für
Pkw und Busse an der Heerstraße in Berlin inkl.
Errichtung eines Wasserstoffzwischenspeichers in
Prenzlau (Sachstand zum Projektende)
Kap. 12
Übergeordnetes Modul – Phase III.1 - Gremien, 01.05.2011-31.12.2014
Wissensmanagement,
und
Kommunikation
(Sachstand zum Projektende)
Kap. 13
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Shell-Forschungstankstelle Sachsendamm
01.08.2008-31.12.2014
Kap. 14
Weiterbetrieb von vier Bussen mit Wasserstoffver- 01.02.2010-31.01.2015
brennungsmotoren
Kap. 15
Bereitstellung, Betrieb und Qualifizierung von 01.01.2011-31.12.2014
Brennstoffzellenfahrzeugen im Rahmen von CEP III
Kap. 16
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PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Phase II - Gremien,
Projektkoordinierung, Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und
Kommunikation
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Phase II, Übergeordnetes
Modul: Gremien, Projektkoordinierung,
Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und
Kommunikation
Verbundpartner im Projektmodul:
Adam Opel GmbH
Berliner Verkehrsbetriebe A.ö.R. (BVG)
BMW AG
Daimler AG
Linde AG
Shell Hydrogen BV
Statoil ASA
Toyota Motor Europe NV (ab 1.1.2010)
Volkswagen AG
Laufzeit des Vorhabens:
01.05.2008-31.12.2010
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie (NIP)
Förderkennzeichen:
03BV301<A-M>
Projektstatus
abgeschlossen;
Anschlussaktivität
„Übergeordnetes Modul – Phase III - Gremien,
Projektkoordinierung, Wissensmanagement,
Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation“
1.1 Kurzfassung
Im Rahmen dieses Vorhabens realisierten die Verbundpartner die begleitenden Maßnahmen, die für
den Ausbau der Clean Energy Partnership zu einem Vorhaben mit weltweit richtungsweisender
Wirkung und mit Leuchtturmcharakter für den künftigen Einsatz von Wasserstoff als Kraftstoff im
Straßenverkehr erforderlich waren.
Insbesondere umfassten die projektbegleitenden Aktivitäten
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 die organisatorische Betreuung und Vernetzung eigenständig beantragter technischer
Projektmodule mittels verschiedener durch die Projektpartner personell auszustattender
Gremien,
 die Projektkoordinierung und das Projektmanagement des Gesamtvorhabens und seiner
nachgeordneten Projektmodule durch einen externen Dienstleister,
 den
Aufbau
und
die
Pflege
eines
wegweisenden
Informationsund
Wissensmanagementsystems zum internen Austausch der Forschungsergebnisse durch einen
externen Dienstleister,
 die Koordinierung und Durchführung der Projektkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
durch einen externen Koordinator Kommunikation („Pressesprecher“) in Zusammenarbeit mit
einem externen Dienstleister (PR-Agentur).
1.2 Aufgabenstellung
Die in Phase II der CEP aktiven Verbundpartner,













die Adam Opel GmbH,
die Berliner Verkehrsbetriebe A.ö.R. (BVG),
die BMW AG,
die Daimler AG,
die Ford Forschungszentrum Aachen GmbH,
die Hamburger Hochbahn AG,
die Linde AG,
die Shell Hydrogen BV,
die Statoil ASA,
die Total Deutschland GmbH,
die Vattenfall Europe AG und
die Volkswagen AG
und die Toyota Motor Europe (ab dem 1.1.2010),
hatten sich zum Ziel gesetzt, im Rahmen dieses Verbundprojekts die erforderlichen begleitenden
Maßnahmen für das Gesamtvorhaben zu realisieren.
Dabei umfassten die im Rahmen
projektbegleitenden Aktivitäten vor allem:
dieses
Übergeordneten
Moduls
umzusetzenden
 die organisatorische Realisierung und Vernetzung der Projektmodule durch die Steuerungsund Kontrollgremien Vollversammlung (VV) und Steuerkreis (SK) sowie die fachlich inhaltliche
Arbeit in den Arbeitsgruppen zu
 Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
 Infrastruktur und Produktion
 Mobilität/Pkw
 Mobilität/Bus
 Internationale Kooperation (erst im Laufe des Vorhabens ins Leben gerufen),
 Betrieb eines ständig besetzten Projektbüros am Projektstandort Berlin,
 Projektkoordinierung und –management des Gesamtvorhabens und seiner nachgeordneten
Projektmodule durch einen externen Dienstleister,
 Aufbau und Pflege eines wegweisenden Informations- und Wissensmanagementsystems zum
internen Austausch der Forschungsergebnisse durch einen externen Dienstleister,
 Koordinierung und Durchführung der Projektkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit durch
einen Koordinator Kommunikation („Pressesprecher“) in Zusammenarbeit mit einem externen
Dienstleister (PR-Agentur).
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Die technische Realisierung der geplanten Vorhaben zur industriellen Forschung, Entwicklung und
vorwettbewerblichen Demonstration von Wasserstofftechnologien erfolgte parallel in sogenannten
Projektmodulen, die jeweils Gegenstand eigener Förderanträge und damit nicht Teil des hier
beschriebenen Übergeordneten Moduls waren und zum Teil darüber hinaus weiterhin sind (vgl.
hierzu auch die nachfolgenden Kap. 2 ff.).
Ziel war es, durch die Konzentration der begleitenden Aktivitäten in einem einzigen Vorhaben nicht
nur eine verbindende Klammer um die Projektmodule zu schließen und sie hierdurch in einen
Prozess des inhaltlichen Austauschs und der kontinuierlichen Synergiebildung einzubinden sondern
auch die Projektmodule von administrativen Prozessen freizuhalten und so hierdurch die Möglichkeit
zu geben, sich voll auf die technische Realisierung ihrer Inhalte zu beschränken.
Im Rahmen des Vorhabens wurde das sogenannte Knowledge and Information Management System
(KIM) als gemeinsamer übergeordneter Wissenspool aufgebaut und ab Herbst 2008 betrieben. In der
CEP generiertes Know-how stand hiermit jederzeit für alle Projektmodule zur Verfügung und
ermöglicht es so Synergien zu erschließen, wie dies bislang in anderen vergleichbaren Vorhaben nicht
möglich war. Das System KIM wird in Phase III des Vorhabens seit 1.1.2011 ohne Unterbrechung
weiterbetrieben. Sämtliche im Fördervorhaben gesammelten Informationen stehen in weit über
tausend Dokumenten den Projektpartnern auch in Phase III des Vorhabens (Anschlussvorhaben) zur
Verfügung.
1.3 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen erfolgte in enger Kooperation aller zunächst 12 - ab
1.1.2010 dann 13 - Projektpartner. Unterstützt wurden diese Arbeiten durch die folgenden
Unternehmen, die im Rahmen des Vorhabens durch die Partnerschaft beauftragt wurden, ohne
selbst Projektpartner zu sein:
 Spilett New Technologies GmbH, Berlin: Das Unternehmen wurde nach einer zu Beginn des
Vorhabens durchgeführten Ausschreibung mit der Projektunterstützung und dem Aufbau des
Wissensmanagementsystems KIM beauftragt.
 be: Public Relations GmbH, Hamburg: Das Unternehmen wurde nach einer zu Beginn des
Vorhabens durchgeführten Ausschreibung mit der Erbringung von Agenturleistungen im
Arbeitsbereich Öffentlichkeitsarbeit / Kommunikation beauftragt.
 Motum GmbH: Das Unternehmen stellte im Zeitraum 1.1.-31.12.2010 die Pressesprecherin der
CEP.
Im Rahmen des Projekts arbeitete die Partnerschaft darüber hinaus eng mit der California Fuel Cell
Partnership zusammen. Zur Pflege dieser Partnerschaft wurde die Arbeitsgruppe Internationale
Kooperation ins Leben gerufen. Die Aktivitäten dieser Arbeitsgruppe konnten im Rahmen des
ursprünglich beantragten Budgets zusätzlich realisiert werden.
1.4 Projektverlauf
1.4.1 Übersicht
Das Vorhaben startete planmäßig am 1.5.2008, endete zunächst am 31.12.2010 und wurde am
1.1.2011 als Anschlussvorhaben Clean Energy Partnership (CEP) – Phase III - Übergeordnetes Modul:
„Gremien, Projektkoordinierung, Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation“
fortgesetzt.
Das Übergeordnete Modul bildete eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass die übergeordneten
Ziele der CEP,
 technische Weiterentwicklung von Pkw und Bussen mit Brennstoffzellen
Wasserstoffverbrennungsmotoren sowie Einführung neuer Fahrzeuggenerationen,
und
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 technische Weiterentwicklung von Betankungsinfrastrukturen, Installation von Technologien
auf dem aktuellsten Entwicklungsstand,
 Ausbau bestehender Betankungs- und Serviceinfrastrukturen,
 Errichtung neuer öffentlicher Betankungsstandorte zur Sicherstellung einer regionalen
Versorgungssicherheit und zur regionalen Flächenabdeckung,
 Aufbau ausreichender Kapazitäten zur Betankung von Busflotten und zur Abgabe von
Wasserstoff in Mengen, die auch im Hinblick auf einen künftigen Einsatz belastbare Aussagen
hinsichtlich Verfügbarkeit und Distribution von Wasserstoff im großen Maßstab zulassen,
 Realisierung von technologischen und operativen Verbesserungspotenzialen durch Umsetzung
der „lessons learned“ aus CEP Phase I,
 die Erprobung der Fahrzeug-, Erzeugungs- und Betankungstechnik unter Alltagsbedingungen,
 die Definition alternativer Bereitstellungspfade für Wasserstoff,
 die gemeinsame Meilensteinüberprüfung und Festlegung der genauen Inhalte für Phase III.
erreicht werden konnten.
Insbesondere das im Rahmen des Vorhabens entwickelte und umgesetzte Informations- und
Wissensmanagementsystem hatte maßgeblichen Einfluss darauf, dass technologische
Herausforderungen zügig erkannt und „lessons learned“ rasch umgesetzt werden konnten. Dank der
engen Zusammenarbeit der Partner der Bereiche setzte das Projekt erhebliche Synergien frei, die
eine beschleunigte Marktvorbereitung für Wasserstofftechnologien in der sich anschließenden Phase
III begünstigen. Hiermit konnten Projektprozesse insbesondere in den Arbeitsgruppen des
Übergeordneten Moduls so erfolgreich implementiert werden, dass eine steigende Nutzung von
Wasserstoff und Brennstoffzellen nach Phase III des Vorhabens realistisch wird.
Die Bereitschaft der Partner, wesentliche Ergebnisse ihrer angewandten Forschung und Entwicklung
sowie wesentliche Betriebsdaten ihrer Fahrzeuge und Anlagen in einem gemeinsamen Wissenspool
zusammenzutragen und dieses Know-how im Interesse einer raschen Weiterentwicklung zu teilen,
führte dazu, dass Phase II mit einem maßgeblichen Zugewinn an Wissen und wesentlichen
Erkenntnissen für eine künftige wirtschaftliche wie technische Optimierung der Anlagen und
relevanten Prozesse abgeschlossen werden konnte.
Die Umsetzung des Vorhabens erfolgte in vier Arbeitspaketen.
1.4.2 Strategische Projektentwicklung und –steuerung, Gremien
Im Rahmen dieses Arbeitspakets wurden die folgenden Projektgremien ins Leben gerufen und über
die gesamte Projektlaufzeit durch die Projektpartner personell ausgestattet:







Vollversammlung (VV),
Steuerkreis (SK),
Arbeitsgruppe Infrastruktur und Produktion - AGIP,
Arbeitsgruppe Mobilität /PKW – AGMP,
Arbeitsgruppe Mobilität/Busse – AGMB,
PR Task Force,
Arbeitsgruppe Internationale Kooperation.
1.4.3 Projektkoordinierung
Mit der Durchführung der Projektkoordinierung beauftragte die CEP die Spilett New Technologies
GmbH mit Sitz in Berlin.
Der Projektkoordinator erbrachte im Rahmen dieses Arbeitspakets umfassende Leistungen in
folgenden Aufgabenfeldern:
 Schnittstellenverortung und –management,
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










Interne Kommunikation,
Budget- und Förderungsmanagement,
Technisches Berichtswesen,
Sitzungsmanagement,
Raumbelegungs- und Terminmanagement,
Vertrags- und Beitrittsmanagement,
Koordinierung Aus- und Weiterbildung,
Akzeptanzanalysen,
Projektvertretung,
Projektsekretariat,
Bilateraler Informationsaustausch.
1.4.4 Wissensmanagement
Mit dem Aufbau und Betrieb sowie der kontinuierlichen Erweiterung des projekteigenen Wissensund Informationsmanagementsystems beauftragte die CEP ebenfalls die Spilett New Technologies
GmbH mit Sitz in Berlin.
Im ersten Berichtszeitraum wurde die Erstellung der Plattform zunächst konzeptionell vorbereitet
und umgesetzt. Die Konzeptionsphase umfassten die Definition der funktionalen Anforderungen des
Tools in Abstimmung mit der technischen Umsetzbarkeit sowie die graphische Gestaltung der intuitiv
bedienbaren Nutzeroberfläche.
Desweiteren wurde ein Konzept erstellt, in dem die individuellen Zugriffsrechte auf
Arbeitsgruppenbasis detailliert geregelt wurden.
Das Wissensmanagementtool wurde im Entwurf am 18.12.2008 in Zusammenarbeit mit dem
Systementwickler Community4you GmbH, einem Unterauftragnehmer der Spilett GmbH,
fertiggestellt und stand planmäßig ab Anfang 2009 zur Verfügung. Die vollständige Fertigstellung des
Tools erfolgte im April 2009.
Die Definition der Wissensziele des Projekts begann im Frühjahr 2009, da sich die Mehrzahl der
erwarteten Module zunächst in der Planungs- bzw. Antragsphase befanden und somit noch kein
abschließender Überblick über alle Aktivitäten möglich war. Die Liste der Wissensziele wurde über
die Projektlaufzeit kontinuierlich fortgeschrieben.
Die Informations- und Wissenserhebung wurde 2008 begonnen und über die Projektlaufzeit
fortgesetzt. Verschiedene Konzepte zur Erfassung und Bereitstellung der laufend erhobenen Daten
(Betankungsdaten und Betriebsdaten der Tankstellen, Betankungsdaten und Wartungsinformationen
der Mobilitätspartner) wurden erörtert. Ein Datenmodell auf Basis einer relationalen Datenbank
wurde entwickelt.
Automatisierungstechniken für den Rohdatenimport, Prüfroutinen für Plausibilitätschecks und
Auswerteroutinen zur Berichtsgenerierung der Infrastruktur- ebenso wie der Mobilitätsdaten wurden
entwickelt. Für die Auswertungen zum Abgleich der Betankungsdaten zwischen Tankstelle und Pkw
wurden automatisierte Importroutinen entwickelt, die die Rohdaten, die durch die Partner
bereitgestellt werden, aufbereitet und halbautomatisiert zuordnet.
Die automatisiert nach Import von Rohdaten erstellten Berichte wurden in Abhängigkeit der
Vertraulichkeitsstufe in regelmäßigem Turnus zu folgenden Themenbereichen zur Verfügung gestellt:
Vertraulichkeitsstufe öffentlich




Aufstellung aller in CEP Phase II betriebenen Pkw-Modelle mit technischen Grunddaten
CEP-Faktensammlung
Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Pkw- und Busflotte)
Monatliche Betankungsdaten nach Tankstellen (Pkw- und Busflotte)
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Vertraulichkeitsstufe CEP
 Aufstellung aller in CEP Phase II betriebenen Pkw mit technischen Grunddaten und
Zulassungsangaben
 Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Busflotte)
 Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Pkw-Flotte)
 Monatliche Betankungsdaten nach Tankstellen (Pkw- und Busflotte)
 Zeitplan Infrastruktur und Mobilität
Vertraulichkeitsstufe AGMP




Aufstellung aller in CEP betriebenen Pkw mit technischen Detaildaten
Projektdatenblätter Fahrzeugbetrieb
Vergleich Betankungsdaten der Pkw-Flotte
Vergleich Betankungsdaten der Busflotte
Vertraulichkeitsstufe AGIP






Monatliche Energiebilanzen
Monatliche Massenbilanzen (GH2)
Monatliche Massenbilanzen (LH2)
Projektdatenblätter Tankstelle
Bei der Bearbeitung von Anfragen aus Wissenschaft und Forschung bzw. von nationalen und
internationalen Projekten wie „Prepare H2“, „H2moves Scandinavia“ etc. konnte direkt bzw. indirekt
unterstützt werden.
Auf Grundlage des entwickelten Datenmodells wurden Defizite bei der bisherigen Datenerhebung
aufgedeckt. Diese Defizite in Art und Umfang der erhobenen Daten waren im Rahmen des Projekts
auszuräumen, um eine zielgerichtete Auswertung zu ermöglichen. Eine Anwendung des
Datenmodells über die Projektlaufzeit erfolgt in Phase III des Vorhabens.
1.4.5 Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
Die Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit der CEP wurde während der gesamten Projektlaufzeit
durch die folgenden Organe abgewickelt:
 den CEP-Pressesprecher, der in dieser Funktion zugleich Leiter der PR Task Force ist,
 die PR Task Force als zuständige Arbeitsgruppe für diesen Arbeitsbereich,
 eine durch die Partnerschaft zu gleichen Teilen beauftragte externe PR-Agentur.
Leistungen, die im Rahmen dieses Arbeitspakets durch die o.g. Projektorgane erbracht wurden,
umfassten (in chronologischer Reihenfolge) im Detail:
 Überarbeitung CEP-Außendarstellung und Erarbeitung von Kommunikationsmitteln (Branding
Manual, Logo, Branding, Broschüre, Stelen, Standardpräsentation, Relaunch des
Internetauftritts inkl. Technologiekonzept, Laborblick, FAQ, Expertenwissen),
 Erarbeitung CEP-Projektbeschreibung,
 Erstellung eines transportablen Messemodells mit integriertem Technologiekonzept,
 Beantwortung von Anfragen und Durchführung von Besucherterminen an der Tankstelle
Heerstraße,
 Erstellung von Quartalsberichten mit Medienspiegel,
 Erstellung neuer Roll-ups für Messeaktivitäten,
 Teilnahme an einer Vielzahl von Events,
 Erstellung von Pressemitteilungen zu allen relevanten Meilensteinen,
S e i t e | 14








Ausarbeitung eines Public Affairs Konzeptes,
Erstellung einer Pressemappe
laufende Erarbeitung von Pressetexten,
Erstellung und Versand eines regelmäßigen Newsletters,
Erstellung von Brandingmaterial für die CEP-Fahrzeugflotte,
Erstellung Partner-Postkarten als Kommunikationsmittel,
Erarbeitung Konzept für NOW Kampagne „Energie im Wandel“ im Vorfeld zur WHEC,
Erarbeitung von Kommunikationsstrategien: Elektromobilität, Grüner Wasserstoff,
Preisgestaltung,
 Organisation & Medienarbeit Events,
 Präsentation erster Kommunikationsansätze für Phase III.
1.5 Projektevaluation
1.5.1 Ergebnisse und Zielerreichung
Alle wesentlichen Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens erreicht werden.
Zu Beginn des Gesamtvorhabens CEP hatte sich die Partnerschaft eine Reihe wissenschaftlicher und
technischer Arbeitsziele gesteckt, die es durch Realisierung des Übergeordneten Moduls und
geeigneter Projektmodule bis zum Ende der Laufzeit von Phase II zu unterstützen galt (die technische
Realisierung selbst war i.d.R. Gegenstand nachgeordneter technischer Module):
 Technische Weiterentwicklung von wasserstoffgetriebenen Pkw und Bussen: Während der
Projektlaufzeit wurden mit dem Hydrogen4 und dem F-Cell neue Fahrzeuggenerationen der
Projektpartner Opel und Daimler ins Projekt eingebracht. Auch Volkswagen brachte mit
Tiguan, Audi Q5 und Caddy technische Weiterentwicklungen gegenüber den in Phase I
erprobten Fahrzeugen ein. Die Einführung einer neuen Generation von Brennstoffzellenbussen
stand zum Projektende in Hamburg bevor.
 Technische Weiterentwicklung von Betankungsinfrastrukturen, Installation von Technologien
auf dem aktuellsten Entwicklungsstand: Schwerpunkt in Phase II war die Einführung einer
weitgehend standardisierten Tankstellentechnologie mit dem Ziel Anlagenpreise zu erreichen,
wie sie im Sinne einer Markteinführung unerlässlich sind. Insbesondere die parallel erfolgende
Gründung der Initiative H2Mobility im Jahr 2009 ermöglichte es den Anlagenherstellern, mit
entsprechend standardisierten Produkten unterschiedlicher Größe (H2Mobility sieht drei
unterschiedlich dimensionierte Standardanlagentypen vor) in Wettbewerb zueinander zu
treten. Mit dem Ziel einer hohen Kundenzufriedenheit führte die CEP während der Laufzeit ein
alle Betankungsstandorte umfassendes Nutzermeldesystem ein. Jederzeit ist es nun den
Nutzern möglich, vor Anfahrt einer Tankstelle deren Betriebszustand zu überprüfen. Die
Vereinbarung und Umsetzung eines einheitlichen CEP-Betankungsmindeststandards für alle
Standorte war daneben eines der wesentlichen Ergebnisse der Projektphase.
 Ausbau bestehender Betankungsinfrastrukturen: Die zu Beginn des Vorhabens bereits
bestehende Tankstelle Berlin Heerstraße wurde im Rahmen der zweiten Phase umfassend
ertüchtigt und insbesondere auf den Betrieb von 700 bar umgerüstet. Eine Ausrüstung
sämtlicher bestehender Standorte mit dem Nutzermeldesystem erfolgte ebenfalls in Phase II.
Der Einsatz eines gemeinsamen Kartenlesesystems, welches künftig die Betankung mit nur
einer Tankkarte an allen CEP-Standorten erlauben soll, befand sich zum Ende des Vorhabens in
der Vorbereitung.
 Errichtung neuer öffentlicher Betankungsstandorte zur Sicherstellung einer regionalen
Versorgungssicherheit und zur regionalen Flächenabdeckung: Während der Projektlaufzeit
wurde eine weitere Tankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin eröffnet. Zusätzlich erfolgte
während der Projektlaufzeit der Betrieb von bis zu zwei temporären Betankungseinrichtungen.
In Hamburg befanden sich zum Projektende drei Stationen in Bau oder Planung, in Berlin
S e i t e | 15




befanden sich drei weitere Standorte im Aufbau bzw. in der Vorbereitung. Die Vorbereitungen
für eine Ausweitung um weitere Standorte in weiteren Regionen waren zum Projektende
getroffen.
Realisierung von technologischen und operativen Verbesserungen durch Umsetzung der
„lessons learned“ aus CEP Phase I: Wesentliche Meilensteine waren die Erweiterung aller
bestehenden Standorte auf 700 bar, der Aufbau eines Nutzermeldesystems und die Forcierung
eines hohen Standardisierungsgrades für Anlagen im Interesse hoher Kosteneffizienz.
Erprobung der Fahrzeug-, Erzeugungs- und Betankungstechnik unter Alltagsbedingungen:
Rund 500.000 Pkw-Kilometer und weit über 200.000 Bus-Kilometer dienten während der
Projektlaufzeit der intensiven Erprobung der eingesetzten Technologien. Nahezu 10.000
Betankungen wurden in dieser Zeit an den CEP-Tankstellen erfolgreich durchgeführt.
Die Untersuchung alternativer Bereitstellungspfade: Zum Ende der Projektlaufzeit widmete
sich die CEP sehr intensiv dem Bemühen, weit früher als geplant, einen hohen Anteil
regenerativ erzeugten Wasserstoffs im Projekt zum Einsatz zu bringen. War es zu Beginn der
Projektlaufzeit Ziel der Partnerschaft, zum Ende von Phase III (2016) einen Anteil von 50% zu
erreichen, so wurde das Erreichen dieses Ziel zum Ende der Projektlaufzeit bereits konkret für
2011 vereinbart. Möglich wird dies insbesondere durch die Einführung von BtH-Wasserstoff
aus Leuna sowie von Windwasserstoff aus Prenzlau (Erzeugung erfolgt hier im Rahmen der
Aktivitäten um das Hybridkraftwerk der Enertrag AG) sowie die neue Wasserstoffproduktion in
Hamburg.
Gemeinsame Meilensteinüberprüfung und Festlegung der genauen Inhalte für Phase III: Zum
Ende der Laufzeit des Vorhabens erfolgte eine umfassende Überarbeitung der die
Arbeitsbereiche
Mobilität/Pkw,
Infrastruktur
und
Produktion
konstituierenden
Konzeptpapiere, die in ihren nun vorliegenden überarbeiteten Fassungen dem aus Phase II
resultierenden Anpassungsbedarf Rechnung tragen.
Das Übergeordnete Modul, welches Gegenstand dieses Schlussberichts ist, bildete eine wesentliche
Voraussetzung dafür, dass die genannten Ziele erreicht werden konnten. Insbesondere das geplante
Informations- und Wissensmanagementsystem hatte maßgeblichen Einfluss darauf, dass
technologische Herausforderungen erkannt und „lessons learned“ rasch umgesetzt werden konnten.
Die enge Zusammenarbeit der am Projekt beteiligten Wettbewerber setzte im Projekt erhebliche
Synergien frei, die eine beschleunigte Marktvorbereitung für Wasserstofftechnologien massiv
begünstigen. Nach gegenwärtigem Stand ist eine Markteinführung von Wasserstofftechnologien zum
Abschluss von Phase III des Vorhabens (um 2015/2016) realistisch.
1.5.2 Verwertbarkeit der Ergebnisse
Bei den im Rahmen dieses Vorhabens durchgeführten Aktivitäten handelte es sich um eine
Begleitmaßnahme zu den unter dem Leuchtturm CEP bereits zu Beginn des Vorhabens laufenden
oder erst im Zuge des Vorhabens begonnen Projektmodulen, welche der technischen Realisierung
des Gesamtvorhabens dienten und weiterhin dienen.
Das Übergeordnete Modul selbst ist nicht dazu angelegt, verwertbare sachbezogene Ergebnisse in
nennenswertem Umfang zu liefern. Vielmehr soll es durch den Einsatz eines hochentwickelten
Informations- und Wissensmanagementsystems, einer umfassenden Öffentlichkeitsarbeit und einer
strukturierten Gremienarbeit maßgeblich dazu beitragen, die Verwertungspotentiale im Rahmen der
nachgeordneten Projektmodule schneller und effizienter auszuschöpfen. Das im Rahmen des
Vorhabens entwickelte Informations- und Wissensmanagementsystem setzt Maßstäbe für
vergleichbare Projekte mit großen und komplexen Konsortien. Von besonderer Bedeutung für den
wissenschaftlichen Erfolg war der erstmals geprobte Einsatz eines gemeinsamen Datenpools, der
intern umfassende technische Analysen unterschiedlicher Antriebssysteme, unterschiedlicher
Kraftstoffarten und Druckstufen, unterschiedlicher Erzeugungspfade und Technologien und
unterschiedlicher Betankungsanlagendesigns erlaubte.
S e i t e | 16
Die umfassende Erprobung von Komponenten für Betankungsanlagen und Fahrzeuge führte zu
einem umfassenden Know-how-Aufbau in diesem Bereich und damit einhergehend zu höheren
Standzeiten bei Komponenten sowie zu höherer Anlagenverfügbarkeit.
Das Übergeordnete Modul bildete als unabdingbare Voraussetzung für die Implementierung der
nachgeordneten Projektmodule die Grundlage für den Erfolg des CEP-Projekts als Ganzes. Ziel der
CEP unter Berücksichtigung aller von ihr geplanten Projektmodule ist eine Vorbereitung des Marktes
für Wasserstoff als Kraftstoff bis zum Ende der nun in der Umsetzung befindlichen Phase III des
Vorhabens.
Unter Verwertung der Ergebnisse dieses Vorhabens und der Phase II als Ganzer steht Phase III nun
ganz im Zeichen der Marktvorbereitung, indem es Fahrzeughersteller auf dem Weg zur beginnenden
Serienfertigung (von einzelnen Partnern aus der Automobilindustrie bereits für 2015 geplant)
begleitet. Sie arbeitet dabei mit der Initiative H2Mobility der Auto- und Mineralölindustrie und
Energiewirtschaft zusammen, die infrastrukturseitig die Schaffung einer für die Markteinführung
ausreichenden Betankungsinfrastruktur ebenfalls bis 2015 vorsieht. Entsprechende Planungen sind in
den Konzeptpapieren der jeweiligen Arbeitsgruppen bereits angelegt.
Vor diesem Hintergrund werden die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten von Wasserstoff als Kraftstoff
auch weiterhin als gut eingestuft. Maßgeblich für eine erfolgreiche Kommerzialisierung ist es, dass
auch in Zukunft ausreichende Mittel durch Industrie und Fördermittelgeber bereitgestellt werden,
um die Entwicklung der Technologien und die anschließende Marktvorbereitung als lang angelegten
Prozess zu Ende führen zu können.
S e i t e | 17
2
PROJEKTMODUL: Weiterbetrieb einer Servicestation für Wasserstoff-Pkw am
Projektstandort Messedamm
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Phase II, Projektmodul
Mobilität/Pkw 1: „Weiterbetrieb einer Servicestation für
Wasserstoff-PKW am Projektstandort Messedamm“
Adam Opel GmbH
BMW AG
Daimler AG
Volkswagen AG
01.07.2008-31.01.2011
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV204A-E
Projektstatus
abgeschlossen;
Anschlussaktivität
Keine
2.1 Kurzfassung
Im Rahmen dieses Projektmodules, nutzten die Projektpartner eine Servicestation für WasserstoffPkw am Standort Messedamm 8-10 in Berlin-Charlottenburg, welche im Auftrag der Partner durch
einen externen Betreiber bereitgestellt wurde. Begleitet wurden diese Maßnahmen durch einen
Arbeitskreis
„Sicherheit
in
Werkstätten“,
welcher
mit
der
Herausgabe
der
berufsgenossenschaftlichen Informationsschrift "Wasserstoffsicherheit in Werkstätten" (BGI 5108)
seine Arbeit abschließen konnte. Ziele des Vorhabens waren u.a.:
 die Erhöhung der Verfügbarkeit der im Rahmen der CEP eingesetzten Wasserstofffahrzeuge,
 die Erprobung geeigneter Betreiberkonzepte,
 die Entwicklung, Erprobung und Verifizierung geeigneter Sicherheitskonzepte.
2.2 Ausgangslage
Im Frühjahr 2003 war zu Beginn der ersten Phase der CEP durch die Mobilitätspartner die
Realisierung einer voll integrierten Servicestation für Wasserstofffahrzeuge beschlossen worden. Als
Standort wurde das Gelände der Aral-Tankstelle am Berliner Messedamm 8-10 identifiziert, die in
Phase I der CEP als Wasserstofftankstelle betrieben wurde.
Aufgebaut wurde in Phase I eine Servicestation mit sechs Arbeitsplätzen, von denen zwei mit
mobilen Hebebühnen ausgestattet waren, sowie mit Sozial- und Büroräumen, welche unmittelbar in
den Gebäudekomplex der Tankstelle integriert wurden.
Das Nutzungsprofil der Servicestation umfasste seit ihrer Inbetriebnahme Leistungen einer
Demonstrations-, Service- und Betriebseinrichtung, wobei auch kleinere Wasserstoffarbeiten bis hin
zu Fahrzeuginertisierungen vorgenommen werden konnten. Detailarbeiten (z.B. Stack-Zerlegung)
fanden an diesem Standort nicht statt.
S e i t e | 18
Seitens der Mobilitätspartner wurde 2003 beschlossen, einen externen Investor mit der Errichtung
der Servicestation zu betrauen. Man erteilte im November 2003 der Internationalen
Omnibusbahnhof Betreibergesellschaft, IOB GmbH, einem Tochterunternehmen der Berliner
Verkehrsbetriebe, den Zuschlag.
Ein Planungs-, Errichtungs- und Nutzungsvertrag verpflichtete die IOB, die Servicestation in enger
Zusammenarbeit mit den Partnern zu planen, zu errichten, zu betreiben und an diese zu vermieten.
Durch Einsetzung eines Servicemanagers sollte die IOB den reibungslosen Betrieb der Servicestation
sicherstellen.
Die Errichtung der Servicestation begann im September 2004. Die vollständige Betriebsbereitschaft
der Servicestation war ab September 2005 hergestellt.
Ein gemeinsames Sicherheitskonzept wurde von den Sicherheitsexperten der beteiligten
Unternehmen auf Grundlage der Sicherheitskonzepte und Erfahrungen der Partner erarbeitet und in
Form einer mit den Genehmigungsbehörden abgestimmten Sicherheitsmatrix als Vorgabe für die
Ausführung der Sicherheitsinstallationen bereitgestellt.
Im Zuge der Inbetriebnahme der Servicestation wurden verschiedene Dokumente erarbeitet, die
seitdem den ordnungsgemäßen Betrieb regeln:




Qualitätsmanagement-Arbeitsanweisung: Sicherheitsbelehrung und Gebäudebetrieb
Qualitätsmanagement-Arbeitsanweisung: Meldeplan Wasserstoff und Brandalarm
Qualitätsmanagement-Funktionsbeschreibung: Servicemanager
Alarmkarte – Verhalten im Alarmfall
Folgende Betriebsanweisungen wurden für den ordnungsgemäßen Betrieb der Anlage erlassen:






Allgemeine Betriebsanweisung
Betriebsanweisung Wasserstoff, verdichtet
Betriebsanweisung Wasserstoff, tiefgekühlt, flüssig
Betriebsanweisung Helium, verdichtet
Betriebsanweisung Stickstoff, verdichtet
Betriebsanweisung Benzin
Das hier beschriebene Vorhaben war als ergänzende und begleitende Maßnahme zu den
fahrzeugbezogenen Projektmodulen der beteiligten Fahrzeughersteller im Rahmen der CEP und in
unmittelbarer Fortsetzung der oben beschriebenen Aktivitäten in Projektphase I zu realisiert.
Nur mit der Verfügbarkeit ausreichender Servicemöglichkeiten für die in der CEP einzusetzenden
Fahrzeuge, die allerdings zu Beginn der 2. Phase der CEP in den Niederlassungen der Partner i.d.R.
noch nicht zur ausreichend ausgebaut waren, waren die wissenschaftlichen und technischen
Arbeitsziele jener Projektmodule zu erreichen, die unmittelbar den Einsatz und die Erprobung von
Wasserstoff-Pkw zum Gegenstand hatten. Allein mit der Verfügbarkeit geeigneter Servicekapazitäten
konnte auch eine hohe Verfügbarkeit der Fahrzeuge gewährleistet werden.
Ziel des Vorhabens war es daher, auf Grundlage der bereits in Phase I der CEP geleisteten
Vorarbeiten eine Servicestation mit mindestens sechs sicherheitstechnisch voll ausgestatteten
Arbeitsplätzen über die Projektlaufzeit verfügbar zu halten und diese mit einem Servicemanager
personell auszustatten.
Dieses Projektmodul diente mithin insbesondere der logistischen Unterstützung weiterführender
Module, indem es
 die kontinuierliche Verfügbarkeit der Fahrzeuge im Rahmen des Projekts sicherstellte,
 durch die Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit der Fahrzeuge eine wesentliche
Voraussetzung für die Markteinführung von Wasserstoff als Kraftstoff schuf,
S e i t e | 19
 durch die Bereitstellung eines geeigneten Umfelds für Aus- und Weiterbildung von
Fahrzeugtechnikern einen wesentlichen Grundstein für eine künftige flächendeckende
Servicelandschaft legte,
 durch die Erprobung und Validierung von Sicherheitstechniken und -konzepten von
Wasserstoffwerkstätten wesentliche Grundlagen für eine Auslegung künftiger Servicestationen
schuf und so dazu beiträgt, dass sicherheitstechnische mit ökonomischen Aspekten sinnvoll in
Einklang gebracht werden können,
 durch die Erprobung und Validierung von Betreiberkonzepten zu deren Optimierung beiträgt.
Das Projektmodul zielte damit nicht vorrangig auf die Erreichung eigener wissenschaftlicher und
technischer Arbeitsziele; es diente vielmehr der Erreichung wissenschaftlicher und technischer
Arbeitsziele in anderen Projektmodulen im Arbeitsfeld „Mobilität/Pkw“.
Die Realisierung der Maßnahmen erfolgte in enger Kooperation aller fünf Projektpartner, die
ihrerseits alle Vollmitglieder der CEP sind und sich entsprechend als Projektpartner am sogenannten
Übergeordneten Modul der CEP beteiligen. Unterstützt wurden diese Arbeiten durch die folgenden
Unternehmen, die im Rahmen des Vorhabens durch die Partnerschaft beauftragt wurden, ohne
selbst Projektpartner zu sein:
 Internationale Omnibusbahnhof Betreibergesellschaft mbH (IOB), Berlin: Nachdem das
Unternehmen in der ersten Projektphase auf Initiative der CEP als Investor und Bauherr der
CEP-Servicestation aufgetreten war, agierte es im Rahmen dieses Vorhabens als Vermieter und
Betreiber der bestehenden Servicestation. Zum Leistungsumfang der IOB gehörte neben der
Bereitstellung des Gebäudes und der wasserstoffspezifischen Gebäudetechnik auch die
Bereitstellung eines Servicemanagers
 Spilett New Technologies GmbH, Berlin: Das Unternehmen wurde mit der
Projektunterstützung und dem Aufbau des Wissensmanagementsystems KIM beauftragt.
Beide Leistungspakete trugen maßgeblich zur erfolgreichen Umsetzung dieses Vorhabens bei.
Die Förderung der Leistungen der Spilett GmbH erfolgt nicht im Rahmen dieses Vorhabens
sondern im Rahmen des Übergeordneten Moduls, das als eigenständiges Fördervorhaben
realisiert wurde (vgl. Kap. 1).
2.5 Projektverlauf
2.5.1 Übersicht
Kern des Leistungsumfangs in diesem Projektmodul war die Fortsetzung des in Phase I (11/200305/2008) begonnenen Betriebs der bestehenden Servicestation am Standort Messedamm 8-10 in
14057 Berlin-Charlottenburg im Zeitraum 01.07.2008-31.01.2011.
Die Servicestation diente in Phase II ebenso wie zuvor bereits in Phase I der Wartung und Reparatur
der im Rahmen der CEP durch die Partner dieses Fördervorhabens bereitgestellten und weitgehend
in Kundenhand betriebenen Wasserstoff-Pkw. Die Entwicklung, der Aufbau und der Betrieb dieser
Fahrzeuge waren und sind Bestandteil anderer Projektmodule.
Die Servicestation verfügte über sechs insbesondere sicherheitstechnisch voll ausgestattete
Arbeitsplätze für Pkw, die seit dem Übergang der Anlage in den Regelbetrieb im Frühjahr 2005 von
den beteiligten Partnern in Abstimmung gemeinsam genutzt wurden. Zwei Arbeitsplätze waren
während der gesamten Projektlaufzeit mit mobilen Hebebühnen ausgestattet. Eine dritte Hebebühne
wurde während der Projektlaufzeit zusätzlich beschafft. In der Anlage standen zusätzlich Büro-,
Sanitär- und Lagerräumlichkeiten zur Verfügung.
Der Betrieb der Servicestation erfolgte bis einschließlich 31.12.2010 durch einen externen Betreiber,
die Internationale Omnibusbahnhofs-Betreibergesellschaft mbH (IOB mbH). Ein durch den Betreiber
S e i t e | 20
bereitgestellter Servicemanager stellte während der gesamten Projektlaufzeit die reibungslose
gemeinsame Nutzung sicher.
Auf der Freifläche vor der Servicestation standen den Partnern zusätzliche Gemeinschaftsstellplätze
(z.T. überdacht) sowie zwei Gemeinschaftsfertiggaragen zur Verfügung.
Wesentliche, bereits seit 2005 in der Servicestation ausgeführte Arbeiten umfassten im
Förderzeitraum:
 Datenauslesungen und Einsatz von Diagnosesystemen,
 Servicearbeiten, Routinekontrollen und Funktionschecks,
 Tankinertisierungen.
Aktivitäten der Servicestation umfassten daneben:
 die anschauliche Demonstration der o.g. Arbeiten sowie der Wasserstofftechnologie für
Besuchergruppen,
 Erprobung des Gebäudedesigns insbesondere im Hinblick auf Sicherheitskonzepte und technik,
 Schulungen, z.B. für Fahrzeugtechniker und Sicherheitskräfte der Feuerwehr, im Umgang mit
der Wasserstofftechnologie.
2.5.2 Arbeitspaket 1: Erschließungsmaßnahmen nach dem Ausstieg von BP
Durch den Ausstieg der Deutschen BP AG zum Ende der Phase I, den damit einhergehenden Rückbau
der Wasserstoffbetankungstechnologie und die hieraus resultierenden organisatorischen
Veränderungen am Projektstandort Messedamm wurde zu Beginn des Vorhabens im Sommer 2008
eine Neuerschließung der Servicestation mit den Medien Wasser, Abwasser, Strom und Telefon
erforderlich.
Es wurden daher in der 1. Berichtsperiode ein autonomer Stromanschluss, ein autonomer
Frischwasseranschluss und ein autonomer Abwasserkanal neu errichtet. Abweichend von der
Projektplanung und -budgetierung wurden die Kosten hierfür den Partnern durch den Betreiber IOB
im Rahmen dieses Vorhabens nicht weiterberechnet sondern im Rahmen der Betreiberschaft von der
IOB selbst übernommen.
Eine Trennung des Telefonanschlusses von der Telefonanlage der Tankstelle erfolgte nicht.
2.5.3 Arbeitspaket 2: Fortsetzung des laufenden Servicestationsbetriebs
Der in Phase I der CEP begonnene Betrieb wurde im Rahmen dieses Vorhabens im Zeitraum
1.7.2008-31.12.2010 uneingeschränkt fortgesetzt. Zu diesem Zweck wurde der am 27.4.2004
geschlossene Mietvertrag zwischen den Projektpartnern und der IOB GmbH durch einen Nachtrag
vom 10.12.2007 ergänzt.
Eine kontinuierliche Nutzung der Anlage durch die während der 2. Phase der CEP in Berlin
betriebenen Fahrzeuge konnte verzeichnet werden. Ca. 160 Nutzungsvorgänge wurden während der
Projektlaufzeit verzeichnet. Da die CEP-Flotte über die Projektlaufzeit auf bis zu 47 Fahrzeuge in der
Spitze angewachsen war, konnte auch die Zahl der Nutzungsvorgänge zunächst regelmäßig gesteigert
werden. Parallel konnten aber ganz im Sinne der geplanten Marktvorbereitung auch eigene
Werkstätten der meisten OEM für die Wartung von Wasserstofffahrzeugen ertüchtigt und
Servicemitarbeiter der Niederlassungen geschult werden. Im Laufe der 4. Berichtsperiode war der
Aufbau herstellereigener Servicekapazitäten bereits früher als geplant bei denjenigen OEM
abgeschlossen, die in Phase III einen Weiterbetrieb oder Ausbau ihrer Flotten planen. Entsprechend
war die Nutzungsfrequenz letztlich nicht im selben Maße gestiegen wie die Zahl der Fahrzeuge im
Projekt.
S e i t e | 21
2.5.4 Arbeitspaket 3: Erweiterungsmaßnahmen
Im Zuge der Antragstellung erwog die Partnerschaft die Durchführung verschiedener Erweiterungsund Optimierungsmaßnahmen, die das Gebäude selbst, aber auch die Ausstattung und das Umfeld
betrafen und mit deren Durchführung sie den Betreiber zu beauftragen beabsichtigte.
Die Durchführung der geplanten Maßnahmen erwies sich im Zuge der Projektdurchführung
weitgehend als unnötig und wurde daher verworfen.
Eine zusätzliche Hebebühne, ein erweiterter Standardwerkzeugsatz und ein Servicewagen wurden
durch den Anlagenbetreiber IOB GmbH kostenneutral bereitgestellt und mussten daher durch die
Partnerschaft nicht beschafft werden.
2.5.5 Arbeitspaket 4: Rückbau
Im Zuge der Antragstellung war ein Rückbau der Anlage zum Projektende optional vorgesehen
worden. Da sich der Betreiber jedoch zu einer Nachnutzung der Anlage entschied, konnte der
Rückbau entfallen.
2.5.6 Arbeitspaket 5: Arbeitskreis „Sicherheit in Werkstätten“
Bereits in Phase I hatte eine Arbeitsgruppe innerhalb der CEP in Zusammenarbeit mit der
Berufsgenossenschaft Bahnen und der Norddeutschen Metall-Berufsgenossenschaft (jetzt
Berufsgenossenschaft Metall Nord-Süd) begonnen, sich intensiv mit Fragestellungen rund um den
Umgang mit wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen in Fahrzeugwerkstätten auseinanderzusetzen. Eine
gemeinsame Arbeitsgruppe „Sicherheit in Werkstätten“ war ins Leben gerufen worden und sollte
ihre Aktivitäten im Rahmen dieses Projektmoduls fortsetzen. Ziel war es, die im Rahmen dieser
Arbeitsgruppe erlangten Ergebnisse bis spätestens zum Ende dieses Vorhabens in einer
Berufsgenossenschaftliche Informationsschrift (BGI) zusammenzufassen.
Diese konnte schließlich im ersten Halbjahr 2010 als Berufsgenossenschaftliche Informationsschrift
"Wasserstoffsicherheit in Werkstätten" (BGI 5108) vorgelegt werden. Die Arbeitsgruppe hatte damit
ihr Ziel erreicht.
2.5.7 Arbeitspaket 6: Projektkoordinierung/-management
Im Rahmen dieses Arbeitspakets waren insbesondere auswertbare Betriebsdaten der Anlagen für
das Wissens- und Informationsmanagement der CEP zu liefern, dessen Aufbau und Pflege seinerseits
Teil des Übergeordneten Moduls (vgl. Kap. 1) ist.
Die Verwaltung der Werkstattkapazitäten erfolgte seit Anfang 2009 über das Wissens- und
Informationsmanagementsystem (KIM) der CEP (vgl. hierzu die Aktivitäten im Übergeordneten
Modul, Kap. 1). Die Verfügbarkeit von Serviceplätzen konnte seitdem Online von allen Partnern
abgefragt werden. Die Pflege des Belegungsplans erfolgte durch den Werkstattmanager.
Alle Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens erreicht werden.
Zu Beginn des Vorhabens hatte sich die Partnerschaft eine Reihe wissenschaftlicher und technischer
Arbeitsziele für dieses Vorhaben gesteckt, die es bis zum Ende der Laufzeit von Phase II zu realisieren
galt:
 Sicherstellung einer kontinuierlichen Verfügbarkeit der Fahrzeuge: Dank der Servicestation in
Berlin war es allen Projektpartnern, von denen die meisten zu Projektbeginn keine eigenen
S e i t e | 22




wasserstofftauglichen Servicekapazitäten in der Region vorhielten, möglich, eine hohe
Verfügbarkeit ihrer Fahrzeuge sicherzustellen. Zum Ende des Vorhabens hin konnten die
Leistungen von den meisten Partnern in herstellereigene Werkstätten übertragen werden,
womit ein wesentlicher Schritt zur Markteinführung vollzogen und ein wesentliches Projektziel
erreicht war.
Schaffung der Voraussetzungen für die rasche Markteinführung von Wasserstoff als
Kraftstoff: Die Markteinführung neuer Fahrzeugtechnologien setzt voraus, dass hierfür bereits
mit Markteintritt geeignete Serviceeinrichtungen in ausreichendem Umfang bereitstehen. Im
Falle von Wasserstoff als Kraftstoff konnte es nicht nur um den reinen Aufbau des Systems
gehen. Es waren zunächst umfassende Erkenntnisse darüber zu sammeln, wie insbesondere
die Sicherheitssysteme auszulegen sind, um den sicherheitstechnischen Anforderungen zu
genügen, ohne dass hierbei die wirtschaftliche Machbarkeit auf der Strecke bleibt. Das
Vorhaben mit seiner musterhaften Servicestation diente insbesondere dazu, Erkenntnisse zum
ökonomisch tragfähigen Ausbau eines Servicenetzwerks zu gewinnen. Dieses Ziel wurde
erreicht. Im Ergebnis des Vorhabens konnten die meisten Partner bereits herstellereigene
Servicekapazitäten in der Region aufbauen.
Vorbereitung einer künftig flächendeckenden Servicelandschaft durch Aus- und
Weiterbildung von Fahrzeugtechnikern: Im Zuge des Vorhabens nutzten alle Hersteller die
Möglichkeit, das Servicepersonal ihrer regionalen Niederlassungen am Projektstandort zu
schulen.
Erprobung und Validierung von Sicherheitstechniken und -konzepten für
Wasserstoffwerkstätten: Im Zentrum stand das Bemühen, im Sinne der Marktvorbereitung die
zwingenden sicherheitstechnischen Anforderungen mit ökonomischen Aspekten sinnvoll in
Einklang zu bringen. Hier konnten während der Projektlaufzeit maßgebliche Fortschritte
gemacht werden, die bei der Auslegung der herstellereigenen Werkstätten der Projektpartner
von großer Relevanz waren. Mit den Erfahrungen, die in Phase I und II der CEP gesammelt
wurden, sind Wasserstoffwerkstätten heute deutlich günstiger sicherheitstechnisch
auszustatten, als dies zum Zeitpunkt der Konzeptionierung der CEP-Servicestation möglich war.
Erprobung und Validierung von Betreiberkonzepten: Die gemeinsame Anmietung der durch
einen Betreiber auf Initiative der Partnerschaft errichteten Station als Konzept für eine
Marktvorbereitungsphase hat sich in vollem Umfang bewährt. Sicherheitskonzepte konnten
zunächst an einer gemeinsamen Anlage umfassend erprobt werden, ehe eine Realisierung an
verschiedenen Standorten erfolgte. Die Kosten der Anlage konnten geteilt werden – eine
gemeinsame Nutzung war angesichts der zunächst relativ geringen Fahrzeugzahlen und der
damit einhergehenden niedrigen Nutzungsfrequenz wirtschaftlich sinnvoll. Zudem erlaubte das
Konzept einer gemeinsamen Nutzung auch den intensiven technologischen Austausch der
beteiligten Unternehmen untereinander. Von Bedeutung war andererseits die vertragliche
Vereinbarung geeigneter Ausstiegsoptionen aus dem Betreibervertrag. In Abhängigkeit des
Projekterfolgs und der damit einhergehenden beschleunigten Entwicklung am Markt war von
einer Überführung entsprechender Aktivitäten an herstellereigene Standorte noch während
der Vertragslaufzeit auszugehen.
Die im Rahmen dieses Vorhabens gesammelten Erkenntnisse sind wesentliche Voraussetzung für den
kurzfristigen Aufbau und Betrieb herstellereigener Serviceeinrichtungen in den CEP-Regionen, sofern
ein Aufbau nicht bereits erfolgt ist. Sie dienen darüber hinaus dem flächendeckenden Aufbau eines
Servicenetzwerks.
Erkenntnisse, die im Zusammenhang mit der Entwicklung, Realisierung und insbesondere der
Evaluierung von Sicherheitskonzepten für Wasserstoffservicestationen stehen, halfen maßgeblich
dabei, inzwischen realisierte oder in der Realisierung befindliche herstellereigene Werkstätten
wirtschaftlich nachhaltig zu projektieren.
S e i t e | 23
Grundsätzlich werden die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten von Wasserstoff als Kraftstoff gerade im
Zuge der aktuellen Diskussionen um einen kommenden Einsatz von elektrischer Energie im
Verkehrsbereich als sehr gut eingestuft. Wasserstoff als Energiespeicher für Strom aus regenerativen
Quellen sowie als Technologie für die Reichweitensteigerung batterieelektrischer Fahrzeuge wird bei
der Entwicklung der Elektromobilität von maßgeblicher Bedeutung sein. Wesentlich für eine
erfolgreiche Kommerzialisierung ist es, dass auch in Zukunft ausreichende Mittel durch Industrie und
Fördermittelgeber bereitgestellt werden, um die Entwicklung der Technologien und die
anschließende Marktvorbereitung als lang angelegten Prozess zu Ende führen zu können.
S e i t e | 24
3
PROJEKTMODUL: „Aufbau, Erprobung und temporärer Betrieb einer mobilen
700bar-Betankungseinrichtung am Standort Margarete-Sommer-Straße“
(Phase I)
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Phase II, Projektmodul:
Aufbau, Erprobung und temporärer Betrieb einer mobilen
700bar-Betankungseinrichtung am Standort MargareteSommer-Straße
01.08.2008-30.04.2009
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV302
Projektstatus
Abgeschlossen
Anschlussaktivität
Anschlussvorhaben Erprobung und Weiterbetrieb einer
mobilen 700bar-Betankungseinrichtung am Standort
Margarete-Sommer-Straße (vgl. Kap. 4)
3.1 Kurzfassung
Im Rahmen des Vorhabens erfolgte der temporäre Aufbau und Betrieb einer mobilen Tankstelle an
der Margarete- Sommer-Straße in Berlin Friedrichshain mit dem Ziel, den durch den Rückbau der in
Phase I wichtigen Aral-Tankstelle entstehenden Versorgungsengpass bis zum Aufbau neuer
stationärer Kapazitäten zu überbrücken.
Aufgrund der zeitlichen Verschiebung der Fertigstellung der stationären Tankstelle an der Berliner
Holzmarktstraße (von Frühjahr 2009 nach Herbst 2009) wurde die Verlängerung des Vorhabens
notwendig (vgl. Kap. 4).
3.2 Ausgangslage
Der Übergang aus der Phase I in die technisch und logistisch anspruchsvollere Phase II der CEP ging
mit einer Vielzahl von Umbrüchen einher, die insbesondere durch ein nachhaltiges
Infrastrukturmanagement zu bewältigen waren.
Vor allem der Ausstieg von BP zum Ende der Phase I erforderte zum Beginn der neuen Projektphase
verstärkte Anstrengungen der übrigen Infrastrukturpartner, um die gewohnte Versorgungssituation
für die Kunden zu erhalten oder zu verbessern – eine unerlässliche Voraussetzung dafür, dass eine
Akzeptanz der Technologie während der Laufzeit des Programms erreicht und ein Markteintritt
vorbereitet werden kann. Eine wenn auch nur vorübergehende Verschlechterung der
Versorgungsqualität durch den Wegfall der Tankstelle am Messedamm würde daher in erheblichem
Maße einer langfristigen Kommerzialisierung der Technologie schaden und war unbedingt zu
vermeiden.
Ziel des hier beschriebenen Projektmoduls war es, eine temporäre Betankungsalternative zu der
rückgebauten Aral-Tankstelle am Messedamm zu schaffen und hierbei zugleich neue technische
S e i t e | 25
Ansätze für eine mobile 700bar-Betankungsanlagen zu erproben. Neben der Versorgung der
bestehenden Fahrzeugflotten war es zugleich Projektziel, mobile Betankungsanlagen als
Versorgungsoptionen für frühe Märkte umfassend zu erproben und zu validieren.
Die mobile Betankungsanlage sollte bis zur Inbetriebnahme der stationären Tankstelle an der
Berliner Holzmarktstraße in Betrieb bleiben und bis dahin wertvolle Erkenntnisse über die
Machbarkeit mobiler Lösungen insbesondere in Kombination mit der 700bar-Technologie liefern. Die
Erprobung diente zugleich der frühzeitigen Einführung der jüngsten, auf 700 bar entwickelten
Fahrzeuggeneration in das Projekt und ermöglichte so dem Gesamtvorhaben CEP einen erheblichen
technologischen Schritt, der zugleich von großer Bedeutung für die Kundenakzeptanz sein würde.
Eine Realisierung der geplanten Maßnahme erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen der Total
Deutschland GmbH als Projektpartnerin und der AirLiquide DTA. Das Landesamt für Arbeitsschutz,
Gesundheitsschutz und technische Sicherheit (LAGetSi) genehmigte den Betrieb der Anlagen nach
Prüfung durch den TÜV. Desweiteren wurden Aktivitäten der SAE Arbeitsgruppe zur Etablierung des
Standards J2601 (Betankungsparameter 700bar) unterstützt.
3.5 Projektverlauf
Die Aktivitäten zur Planung und Bauvorbereitung des Vorhabens verliefen ohne wesentliche
Planabweichungen.
Abbildung 1: Lageplan der mobilen H2-Betankungsanlage an der Margarete-Sommer-Str.
Die Installation der mobilen Betankungseinrichtung erfolgte im Auftrag von Total durch AirLiquide.
Aufgrund des mobilen Charakters der Anlage und der begrenzten Nutzungsdauer war keine
Baugenehmigung für das Vorhaben erforderlich. Die Errichtungs- und Betriebserlaubnis erging am
S e i t e | 26
11.09.2008 durch das Landesamt für Arbeitsschutz, Gesundheitsschutz und technische Sicherheit
Berlin (LAGetSi). Dieser Erlaubnis vorangegangen war eine gutachterliche Stellungnahme des TÜV
Rheinland.
Die Betankungseinrichtung wurde durch den TÜV Rheinland am 15.09.2008 abgenommen und in
Betrieb genommen. Der für die erfolgreiche Betankung der Fahrzeuge notwendige
Schnittstellenabgleich erfolgte bis Ende September 2008.
Die reguläre Wartung der Anlage wurde von Air Liquide im Januar 2009 im Auftrag von Total
übernommen.
 Betankungszahlen: Im Projektzeitraum wurden an der mobilen Betankungsanlage 191
Betankungen durchgeführt und insgesamt 254 kg GH2 an Fahrzeuge abgegeben. Davon
entfielen 49 Betankungen mit insgesamt 103 kg GH2 auf 700bar-Fahrzeuge. Somit konnte der
Nachweis erbracht werden, dass die 700bar-Betankungstechnologie sowohl infrastrukturseitig
wie auch im Fahrzeug alltagstauglich ist. Die Aufstellung und der Betrieb der Anlage haben
gezeigt, dass sich auch räumlich begrenzte Standorte zur Nachrüstung mit einer (mobilen) H2Betankungsanlage eignen und der Standort Margarete-Sommer-Str. von den Nutzern der
Fahrzeuge als vorübergehende Alternative bis zur Eröffnung der H2-Tankstelle an der
Holzmarktstr. im Herbst 2009 angenommen wurde. Mithilfe der mobilen
Betankungseinrichtung an der Margarete-Sommer-Str. konnten außerdem die notwendigen
Voraussetzungen für den fristgerechten Einsatz neuer Fahrzeuge in Berlin geschaffen werden.
Im Rahmen des Projekts wurde der Nachweis erbracht, dass mit der hier erprobten
Technologie eine Betankung der 350bar-Fahrzeuge in unter 4 Minuten und der 700barFahrzeuge in 5 Minuten möglich ist.
 Anlagenverfügbarkeit: Seit Inbetriebnahme der Anlage wurden im Projektzeitraum insgesamt
14 Instandhaltungs- bzw. Reparatureinsätze seitens der Betreiberfirma Air Liquide DTA
notwendig. Die mobile Betankungseinrichtung war von Januar bis Ende April 2009 an 59 Tagen
störungsfrei in Betrieb. An 28 Tagen musste die mobile H2-Tankstelle aus Gründen von
Störungsmeldungen durch die Elektroventile bzw. deren Behebung/ Nachrüstung, sowie zu
Wartungszwecken abgeschaltet werden. An insgesamt 9 Tagen in diesem Zeitraum konnte nur
ein eingeschränkter Betrieb der Tankstelle erfolgen. Die Störungen der Anlage sind im
Wesentlichen auf Ventile zur Anlagensteuerung und Fehler in der Steuerungssoftware
zurückzuführen (s. Abbildung 2). Insbesondere traten Probleme durch Verunreinigungen der
Ventile (Ablagerungen) auf, die ein Wiederverschließen der Klappen verhinderten und somit
die geregelte Steuerung beeinträchtigten. Die Sicherheit der Anlage war hierdurch nicht
beeinträchtigt.
S e i t e | 27
Terminal
Elektroventile
N2
H2
Abbildung 2: Anlagenstörung durch verunreinigte Elektroventile
 In Konsequenz erfolgte in der 2. Projektphase eine noch gründlichere Überwachung der
Anlage. Zu diesem Zweck wurden durch TOTAL Datenübermittlungssysteme installiert, um die
Anlagendaten lückenlos aufzuzeichnen. Air Liquide fernüberwachte den kompletten
Betankungsprozess und dokumentiert parallel Druck- und Temperaturverläufe während der
Betankung. Opel unterstützte den Prozess durch die Analyse von Fahrzeugdaten.
 Optimierungsprozesse: Im Laufe des Projekts stellte sich heraus, dass die 700barBetankungsprotokolle der Fahrzeuge uneinheitlich bzw. entgegen der Planung nicht
kompatibel mit der Tankstelle waren. Durch eine klare Definition der Anforderungen des
Protokolls, sowie der PIN-Belegung der Verbindungsstecker konnten diese
Kommunikationsprobleme an der Schnittstelle zwischen Fahrzeugen und Tankstelle behoben
werden. Zur Weiterentwicklung bzw. Optimierung der kommunikativen Schnittstellen
zwischen Tankstelle und Fahrzeug wurde im Rahmen der CEP eine verstärkte
bereichsübergreifende Kooperation mit den Fahrzeugherstellern initiiert, um die
Standardisierung von Betankungsprozessen konstruktiv zu unterstützen und somit die
individuellen Kompatibilitätsprobleme einzelner Fahrzeugtypen oder Fahrzeuge zukünftig
auszuschließen.
Im Vergleich der im Zuge des Betriebs gesammelten Anlagendaten mit der stationären 700barAnlage an der Heerstraße wurden wertvolle Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit dieser mobilen
Anlage, ebenso wie über die Gestaltung der 700bar-Druckstufe für den künftigen Infrastrukturausbau
geliefert. Die Erkenntnisse aus diesem Projektmodul wurden im Design der von Total geplanten
Tankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin berücksichtigt.
 Infrarotschnittstelle vs. Verkabelung (Hardwire-Interface): Die vergleichende Evaluierung der
am Standort Heerstraße erprobten Hardwire-Kommunikationsschnittstelle mit der
Infrarotschnittstelle an der Margarete-Sommer-Str. zeigte die deutlichen Vorteile der
Infrarotschnittstelle auf:
 Einfachere Bedienung für den Endkunden, da die Ver- bzw. Entkabelung des Fahrzeugs
vor und nach dem Betankungsvorgang entfällt.
 Geringere Kosten für den Betreiber aufgrund des geringeren Personalaufwands.
S e i t e | 28
 Vermeidung von Fehlbedienungen bei der Verkabelung des Fahrzeugs.
 Vermeidung von Materialverschleiß an den Steckverbindungen.
 Aufgrund der im Projektverlauf gemachten Erfahrungen wird das Anlagendesign der neu zu
errichtenden Tankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin-Mitte über eine InfrarotKommunikationsschnittstelle sein.
 Betankungsdauer 700bar: Die Betankungsdauer der 700bar-Betankungen (Vollbetankung)
konnte am Standort Margarete-Sommer-Str. nicht auf die geplanten 3 Minuten gesenkt
werden. Die Ursache hierfür lag insbesondere in der zu gering dimensionierten
Zwischenspeicherkapazität: Sobald ein 2. Fahrzeug in Folge eine 700bar-Betankung
durchführen wollte, mussten die kaskadenförmig angelegten Zwischenspeicher (200bar –
450bar-850bar) nachgeladen bzw. der Boostermode initiiert werden, was zu Zeitverlusten
führte und eine Zweitbetankung in 5-7 Minuten ermöglichte. Zum Vergleich: Das Design in der
Heerstraße mit größeren Zwischenspeichern erlaubte eine kontinuierliche Zielerreichung von 3
Min. je 700bar-Vollbetankung. Daher wird im Anlagendesign der zu errichtenden Tankstelle an
der Holzmarktstr. auf ausreichend dimensionierte MD- und HD-Speicher für die Sicherstellung
einer 3-minütigen Betankung geachtet.
 Anlageneffizienz: Die H2-Kompressoren wurden durch einen Druckluftkompressor versorgt,
der über eine Maximalleistung von 22 kW verfügte. Diese Leistung stellte sich im
Projektverlauf als zu gering heraus. Zur Steigerung der Anlageneffizienz ist für den Standort
Holzmarktstr. die Nutzung eines Elektrokompressors statt eines Druckluftkompressors
vorgesehen.
S e i t e | 29
4
PROJEKTMODUL: „Anschlussvorhaben Erprobung und Weiterbetrieb einer
mobilen 700bar-Betankungseinrichtung am Standort Margarete-SommerStraße (Phase II)“
Projekttitel:
Anschlussvorhaben Erprobung und Weiterbetrieb einer
mobilen 700bar-Betankungseinrichtung am Standort
Margarete-Sommer-Straße
01.05.2009-31.03.2010
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV2031
Projektstatus
abgeschlossen;
Anschlussaktivität
keine
4.1 Kurzfassung
Im Rahmen des Vorhabens wurde der Betrieb einer mobilen Tankstelle an der Margarete- SommerStraße in Berlin Friedrichshain fortgesetzt, die im Vorläuferprojekt (vgl. Kap. 3) mit dem Ziel installiert
worden war, den durch den Rückbau der in Phase I wichtigen Aral-Tankstelle entstehenden
Versorgungsengpass bis zum Aufbau neuer stationärer Kapazitäten zu überbrücken.
Ziel des hier beschriebenen Projektmoduls war es, den Betrieb der mobilen Tankstelle über den im
Fördervorhaben „Aufbau, Erprobung und temporärer Betrieb einer mobilen 700barBetankungseinrichtung am Standort Margarete-Sommer-Straße“ (vgl. Kap. 3) geplanten Zeitraum
hinaus bis zum 31.03.2010 fortzusetzen, um eine Betankung der Fahrzeuge der Clean Energy
Partnership bis zur Fertigstellung der stationären Betankungsanlagen am Standort BerlinHolzmarktstraße zu gewährleisten. Der anschließende Rückbau der Gesamtanlage war ebenfalls Teil
dieses Vorhabens.
Die im Vorgängerprojekt unzureichende Betriebszuverlässigkeit der Anlage sollte anhand einer noch
gründlicheren Überwachung deutlich gesteigert werden. Zu diesem Zweck wurden durch Total
Rechner und Datenübermittlungssysteme zur lückenlosen Aufzeichnung der Anlagendaten installiert.
Daneben unterstütze der CEP-Partner GM/ Opel als Fahrzeugbetreiber die Auswertung am Standort
durch Aufzeichnung der fahrzeugseitigen Daten zur 700-bar-Betankung. Air Liquide fernüberwachte
den kompletten Betankungsprozess und dokumentierte parallel Druck- und Temperaturverläufe
während der Betankung.
Eine Realisierung der geplanten Maßnahme erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen der Total
Deutschland GmbH als Projektpartnerin und der AirLiquide DTA.
S e i t e | 30
4.4 Projektverlauf
Der Tankstellenbetrieb wurde nahtlos vom Vorgängervorhaben weitergeführt. Die mobile Anlage
wurde am Standort Margarete-Sommer-Straße betrieben und bestand aus der Betankungsanlage,
zwei Wasserstoff-Hochdrucksektionen und einem N2-Tank. Total stellte neben dem Betriebspersonal
sämtliche erforderlichen Medien für den Betrieb bereit.
Die im Vorgängervorhaben errichtete Einzäunung der Anlage sowie die Sicherheits- und
Elektroanlagen (Überwachungskamera, Bewegungsmelder, Beleuchtung/ Strahler) wurden
weiterbetrieben.
Die Bedienung der Wasserstoffbetankungsanlage erfolgte über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle
(Siemens MP370 Touchscreen), die außerhalb des Ex-Bereiches installiert war. Die Bedienung konnte
alternativ auch über einen mobilen Computer erfolgen. Die Betankung erfolgte in jedem Fall
komplett automatisch.
Die Wartung der Anlage wurde von Air Liquide übernommen. Der gesamte Betankungsvorgang
erfolgte nach einem festgelegten Sicherheitsprotokoll und wurde durch das Vor-Ort-Personal
vorgenommen.
Die technische Sicherung erfolgte redundant durch physische wie auch elektronische Maßnahmen
auf Seiten der Tankstelle und der Fahrzeuge. Während der Projektlaufzeit fanden keine
sicherheitsrelevanten Ereignisse statt.
Im Berichtszeitraum wurden insgesamt in 220 Betankungen 397 kg GH2 am Standort abgegeben,
davon 115 kg in 278 Betankungen bei 700bar.
Die Softwaresteuerung der Prototyp-Anlage wurde wiederholt durch Air Liquide optimiert. Inhalt der
Maßnahmen war die Optimierung der Betankungszyklen zur Reduzierung von Betankungszeiten bzw.
zur Vermeidung von Betankungsabbrüchen.
Die Rückrüstung der Wasserstoff-Hochdruck-Betankungsanlage erfolgte durch Air Liquide zu
Projektende.
 Betankungszahlen: Im Projektzeitraum wurden an der mobilen Betankungsanlage 220
Betankungen durchgeführt und insgesamt 397 kg GH2 an Fahrzeuge abgegeben. Davon
entfielen 115 Betankungen mit insgesamt 278 kg GH2 auf 700bar-Fahrzeuge. Hiermit konnte
der Nachweis erbracht werden, dass die 700bar-Betankungstechnologie sowohl
infrastrukturseitig wie auch zur Nutzung in Fahrzeugen alltagstauglich ist. Die Aufstellung und
der Betrieb der Anlage haben gezeigt, dass sich auch räumlich begrenzte Standorte zur
Nachrüstung mit einer (mobilen) H2-Betankungsanlage eignen, und der Standort MargareteSommer-Str. von den Nutzern der Fahrzeuge als vorübergehende Alternative bis zur Eröffnung
der H2-Tankstelle an der Holzmarktstr. im Frühjahr 2010 angenommen wurde. Mithilfe der
mobilen Betankungseinrichtung an der Margarete-Sommer-Str. konnten außerdem die
notwendigen Voraussetzungen für den fristgerechten Einsatz neuer Fahrzeuge in Berlin
geschaffen und gesichert werden.
 Anlagenverfügbarkeit: Im Projektzeitraum wurden insgesamt 17 Instandhaltungs- bzw.
Reparatureinsätze seitens der Betreiberfirma Air Liquide DTA notwendig, um die Anlage vor
Ort instandzusetzen. Die mobile Betankungseinrichtung war von Mai 2009 bis Ende März 2010
an 98 Tagen störungsfrei in Betrieb. An 70 Tagen musste die mobile H2-Tankstelle aus Gründen
von Störungsmeldungen bzw. deren Behebung sowie zu Wartungszwecken abgeschaltet
werden. An insgesamt 18 Tagen in diesem Zeitraum konnte ein nur eingeschränkter Betrieb
der Tankstelle erfolgen. Während der Systemoptimierung der Anlage beim Hersteller befand
S e i t e | 31
sich eine mobile Betankungsanlage der Firma Linde an 56 Tagen am Standort MargareteSommer-Straße im Einsatz. Die wider Erwarten auftretenden Probleme mit der Verfügbarkeit
der Anlage waren weiterhin hauptsächlich auf Störungen beim Einsatz der Ventile zur
Anlagensteuerung und Fehler in der Steuerungssoftware zurück zuführen. Die im
Vorgängervorhaben entwickelten und installierten Lösungen erwiesen sich als nicht
abschließend geeignet, die Steuerungsprobleme der pneumatischen Ventile zu lösen. Weitere
Optimierungsaktivitäten im Rahmen dieses Vorhabens verbesserten die Situation deutlich,
deuten jedoch auf die Notwendigkeit weiterer Optimierungsschritte hin. Die Sicherheit der
Anlage war zu jedem Zeitpunkt vollständig gewährleistet.
Im Vergleich der gesammelten Anlagendaten mit denen der stationären 700bar-Anlage an der
Heerstraße wurden wertvolle Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit dieser mobilen Anlage,
ebenso wie über die Gestaltung der 700bar-Druckstufe für den künftigen Infrastrukturausbau
geliefert. Die Erkenntnisse aus diesem Projektmodul wurden im Design der von Total geplanten
Tankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin berücksichtigt.
 Infrarotschnittstelle vs. Verkabelung (Hardwire-Interface): Die vergleichende Evaluierung der
am Standort Heerstraße erprobten Hardwire-Kommunikationsschnittstelle mit der
Infrarotschnittstelle an der Margarete-Sommer-Str. zeigte die deutlichen Vorteile der
Infrarotschnittstelle auf:
o Einfachere Bedienung für den Endkunden, da die Ver- bzw. Entkabelung des
Fahrzeugs vor und nach dem Betankungsvorgang entfällt.
o Geringere Kosten für den Betreiber kein Personalaufwand erforderlich ist.
o Vermeidung von Fehlbedienungen bei der Verkabelung des Fahrzeugs.
o Vermeidung von Materialverschleiß an den Steckverbindungen.
 Aufgrund der im Projektverlauf gemachten Erfahrungen wurde an der neu errichteten
Tankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin-Mitte eine Infrarot-Kommunikationsschnittstelle
installiert.
 Betankungsdauer 700bar: Die Betankungsdauer der 700bar-Betankungen (Vollbetankung)
konnte am Standort Margarete-Sommer-Str. nicht auf 3 Minuten gesenkt werde. Die Ursache
hierfür lag insbesondere in der zu gering dimensionierten Zwischenspeicherkapazität: Sobald
ein 2. Fahrzeug in Folge eine 700bar-Betankung durchführen wollte, mussten die
kaskadenförmig angelegten Zwischenspeicher (200bar – 450bar-850bar) nachgeladen bzw. der
Boostermode initiiert werden, was zu Zeitverlusten führte und eine Zweitbetankung nur in 5-7
Minuten ermöglichte. Zum Vergleich: Das Design in der Heerstraße mit größeren
Zwischenspeichern erlaubte eine kontinuierliche Zielerreichung von 3 Min. je 700barVollbetankung. Daher wurde im Anlagendesign der neu errichteten Tankstelle an der
Holzmarktstr. auf ausreichend dimensionierte MD- und HD-Speicher für die Sicherstellung
einer 3-minütigen Betankung geachtet.
 Anlageneffizienz: Die H2-Kompressoren wurden durch einen Druckluftkompressor versorgt,
der über eine Maximalleistung von 22 kW verfügt. Zur Steigerung der Anlageneffizienz wurde
für den Standort Holzmarktstr. die Nutzung eines Elektrokompressors statt eines
Druckluftkompressors gewählt.
S e i t e | 32
5
PROJEKTMODUL: „Errichtung einer voll integrierten öffentlichen
Wasserstofftankstelle an der Bramfelder Chaussee in Hamburg“
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP), Projektmodul: Errichtung
einer voll integrierten öffentlichen Wasserstofftankstelle
an der Bramfelder Chaussee in Hamburg
Shell Oil Deutschland GmbH
1.11.2010-30.11.2011
Förderquote
50%
Förderprogramm:
Konjunkturpaket II (KoPa II)
Förderkennzeichen:
03KP692
Projektstatus
abgeschlossen;
Anschlussaktivität
Anschlussvorhaben zum Anlagenbetrieb in Vorbereitung
5.1 Kurzfassung
Im Rahmen dieses Vorhabens errichtete die Shell Oil Deutschland GmbH erstmals eine
Wasserstofftankstelle, die als standardisierte Tankstelle der Größenklasse „very small“ gem.
Pflichtenheft der H2-Mobility-Initiative konzipiert wurde. Die Tankstelle an der Bramfelder Chaussee
in Hamburg markiert einen Meilenstein in der durch die Clean Energy Partnership forcierten
infrastrukturseitigen Erschließung des Großraums Hamburg mit Wasserstoffbetankungseinrichtungen.
Die Anlage erlaubt die Abgabe von bis zu 112 kg Wasserstoff pro Tag. Die Abgabe des auf 700 bar
verdichteten Wasserstoffs erfolgt gem. dem Betankungsstandard SAE J2601.
Ziel dieses im Rahmen des Konjunkturpakets II der Bundesregierung geförderten Projektmoduls der
CEP war die Integration einer neuen Wasserstofftankstelle mit einer Abgabestelle für
hochverdichteten gasförmigen Wasserstoff (700 bar) in die bestehende öffentliche Shell-Tankstelle
an der Bramfelder Chaussee 370 in Hamburg. Die Tankstelle sollte ab Inbetriebnahme vorrangig der
Betankung der im Rahmen der CEP betriebenen Wasserstoff-Pkw dienen.
Leistungen im Rahmen des Vorhabens sollten die Projektierung, Errichtung und die Inbetriebnahme
der Tankstelle umfassen, während ein Betrieb der Anlagen bis zum Ende der geplanten Phase III der
CEP (31.12.2016) außerhalb des hier beschriebenen Vorhabens verbindlich vorgesehen wurde.
Erstmalig sollte die Umsetzung des im Rahmen der H2-Mobility-Initiative erarbeiteten Pflichtenheftes
„Hydrogen Refuelling Station Standardization“ zur Errichtung von standardisierten
Wasserstofftankstellen in Deutschland erfolgen. Das Pflichtenheft enthält die technische
Beschreibung für verschiedene Tankstellengrößenklassen (sehr klein, klein, mittel und groß), die sich
auch durch die Art der Wasserstoffversorgung voneinander unterscheiden können
An der Bramfelder Chaussee sollte eine sehr kleine („very small“) Tankstelle, versorgt durch mittels
Trailer angelieferten gasförmigen Wasserstoff, errichtet werden. Wesentliche Ziele dieses Vorhabens
waren damit:
S e i t e | 33
 die Bereitstellung von Wasserstoff (CGH2 700bar) für die in Phase III der CEP in Hamburg zu
betreibenden 25 Pkw,
 und hierauf aufbauend der im Sinne eine Marktvorbereitung obligatorische Beginn des
Aufbaus eines Infrastrukturnetzwerks mit annähernd flächendeckender Erschließung für den
Großraum Hamburg (vgl. hierzu auch Kap. 6 ),
 Verknüpfung der Wasserstoffregionen Berlin und Hamburg,
 sehr zügige Umsetzung einer Versorgungsinfrastruktur für das Hamburger Stadtzentrum im
Interesse einer Bindung der vornehmlich im Zentrum ansässigen Kunden und hiermit
Sicherstellung eines hohen Nutzungsgrades der eingesetzten Fahrzeuge,
 die maßgebliche Steigerung der Flexibilität und Effizienz der Speicherungs- und
Verdichtungseinrichtungen gegenüber früheren Generationen,
 die deutliche Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien an der Erzeugung und
Aufbereitung des Wasserstoffs für die Betankung,
 der Einsatz und die Erprobung neuester verfügbarer Technologien für die Erzeugung,
Aufbereitung, Speicherung und Abgabe von Wasserstoff als Kraftstoff.
Ungewöhnlich für dieses Vorhaben – ebenso wie auch für andere CEP-Module, die aus Mitteln des
KoPa II gefördert wurden - ist die kurze Laufzeit von i.d.R. nur ca. einem Jahr (hier: 13 Monate).
Der durch die Programmlaufzeit vorgegebene Rahmen für die Projektdurchführung musste als sehr
ambitioniert gelten. Die komplette Fertigstellung einer Wasserstofftankstelle von Planung, über
Genehmigung, Ausschreibung, Hoch- und Tiefbau, Technologieaufbau und Installation vor Ort bis hin
zur Inbetriebnahme und Kundenfreigabe war in einem so engen Zeitfenster bislang noch nicht
versucht worden.
Ferner war die zum Einsatz kommende, gem. H2-Mobility standardisierte Tankstellentechnologie
zwar für den Einsatz als Serienprodukt konzipiert. Sie kam im Rahmen dieses Vorhabens allerdings
erstmalig zum Einsatz, so dass dieses Vorhaben nicht nur eine Vorreiterrolle einnimmt, sondern auch
die praktische Erprobung nicht abgeschlossen und Fertigungsprozesse nicht vollständig
implementiert waren. Hierdurch verzögerte sich die Bereitstellung der Wasserstoffkomponenten.
5.3 Projektverlauf
5.3.1 Übersicht
Im Rahmen dieses Vorhabens stellte Shell zwischen November 2010 und November 2011 am
Standort Bramfelder Chaussee 370 in Hamburg-Bramfeld eine voll in eine konventionelle, bereits
bestehende Tankstelle integrierte Wasserstofftankstelle für die Abgabe von CGH2 annähernd fertig.
Sämtliche Vorarbeiten für den Einbau der Wasserstoffkomponenten wurden abgeschlossen,
während der Aufbau der Wasserstoffkomponenten im Werk bei Air Products weitgehend beendet
wurde. Die Anlage war zum Projektende zu etwa 80% fertiggestellt, da die Lieferung letzter Bauteile
noch ausstand. Die Installation der Komponenten erfolgte im Dezember 2011.
Die Tankstelle erschließt im Wesentlichen das nördliche Zentrum der Hansestadt. Sie dient
schwerpunktmäßig der Betankung der im Rahmen der CEP in Hamburg eingesetzten Pkw.
Die Wasserstoffanlage ist als „sehr kleine“ Tankstelle gem. Definition der „H2-Mobility-Initiative“ mit
einem durchschnittlichen Bereitstellungsvolumen von ca. 112 kg/Tag ausgelegt. Die
Wasserstofftankstelle ist allerdings so konzipiert, dass eine Verdoppelung der Kapazität in Zukunft
ohne größeren Aufwand möglich sein wird.
Die Planung und Entwicklung der Anlage erfolgte durch Shell.
Der Lieferant für die Wasserstofftechnologie wurde im Rahmen des Vorhabens per ordentlicher
Ausschreibung identifiziert. Unmittelbar nach Projektstart begann der Ausschreibungs- und
S e i t e | 34
Vergabeprozess für die Anlagentechnologie. Den Zuschlag für die Lieferung folgender Komponenten
erhielt die Air Products GmbH:
 On-site Wasserstoffspeicherung (200bar) inkl. Traileranschluss für die Traileranlieferung des
auf 200 bar vorverdichteten Wasserstoffs,
 Wasserstoffverdichtungssystem zur Herstellung eines Betankungsdrucks von 700 bar
(Prozessablauf gemäß Protokoll SAE J2601) inkl. Kolbenkompressor, Kontroll- und
Steuerungseinrichtungen, Sicherheitseinrichtungen, Container,
 Hochdruckspeichersystem für einen Kaskadenbefüllprozess gem. SAE J2601 inkl.
Druckmesseinrichtungen, Belüftungssystem und Absperrarmaturen,
 Vorkühlungsystem zur Wasserstoffvorkühlung auf -40°C gem. den Anforderungen der SAE
J2601 für sog. A-70-Tankstellen,
 im existierenden Tankfeld installierte CGH2-Abgabeeinheit zur Betankung von 700-bar
Fahrzeugen inkl. Tankkupplung WEH TK17, H2-Massenflussmessgerät, Verkaufsdisplay und
Kartenleser,
 Verrohrung und Verbindungen vor Ort.
Shell folgte mit dem Konzeption und Ausschreibung dieser Tankstelle mit CGH2 in der Druckstufe 700
bar (mit Vorkühlung) konsequent der bisherigen Linie der Clean Energy Partnership, zusammen mit
den Kunden eine nutzerfreundliche Tankstelleninfrastruktur zu erproben. Shell setzte hierbei auf die
aktuellsten derzeit verfügbaren Erzeugungs-, Speicherungs- und Abgabetechnologien.
Zum Ende der ersten Berichtsperiode begannen die Vertragsverhandlungen mit dem Lieferanten. Die
Vertragsunterzeichnung erfolgte im Februar 2011.
Durch Shell war für den Betrieb der Kompressoren zusätzlich eine Transformatorenstation zu
errichten.
Die Ausschreibung und Vergabe von Hoch- und Tiefbauleistungen erfolgte im August 2011.
Die Detailplanungen für den Standort Bramfelder Chaussee wurden Anfang 2011 fertiggestellt. Der
endgültige Aufstellungsplan für die Tankstelle wurde im Juli 2011 bekanntgegeben.
Die Genehmigungsunterlagen für die Errichtung und den Betrieb der Anlage wurden den zuständigen
Behörden in Hamburg Wandsbek im Juni 2011 übergeben.
Erste umfassende Sicherheitsuntersuchungen an den zu errichtenden technischen Anlagen wurden
im Juli 2011 durchgeführt. Seit Juni 2011 ist auch der TÜV Rheinland aktiv in das Vorhaben involviert
und mit technischen Details der Anlage vertraut.
Die Hoch- und Tiefbauarbeiten am Standort wurden planmäßig im September 2011 abgeschlossen.
Eine Reihe maßgeblicher Neuerungen wurde wasserstoffseitig realisiert.
 Erstmals erfolgte die Integration der Wasserstofftankstelle als standardisiertes Modul der
Größe „sehr klein“ in eine bestehende Tankstelle mit der Option der Kapazitätsverdoppelung.
Die CGH2-Wasserstoffanlieferung erfolgt per Trailer.
 Die Beschaffung aller Technologiekomponenten erfolgte auf Basis des durch die „H2-MobilityInitiative“ erarbeiteten Pflichtenhefts, welches im Rahmen der für dieses Vorhaben
durchgeführten Ausschreibung erfolgreich zur Anwendung kam.
 Durch eine praxisgerechte Speicherausstattung wird ein konstanter Betrieb unterstützt. Sie
erhöht zugleich die kurzfristige Kapazität der Anlage und gewährleistet eine hohe
Verfügbarkeit von Kraftstoff an der Zapfsäule.
Am Projektstandort steht dem Kunden das übliche Serviceangebot einer Tankstelle mit Shop,
Fahrzeugwaschanlage und Servicepunkt zur Verfügung.
Eine Inbetriebnahme der Wasserstofftechnologie erfolgte zum Projektende nicht, da der
Anlagenbauer Air Products einige Komponenten aufgrund der kurzen Projektlaufzeit nicht nach
S e i t e | 35
Zeitplan beschaffen konnten, so dass sich der Aufbau der Wasserstofftechnik bis Dezember 2011
verzögerte.
An der Tankstelle können dann ab Februar 2012 ohne Einschränkungen Pkw und leichte
Nutzfahrzeuge gem. dem Standard „SAE J2601 Fueling Protocols for Light Duty Gaseous Hydrogen
Surface Vehicles“ betankt werden.
Der gasförmige Wasserstoff wird per 200 bar Trailer angeliefert. Gemäß den internen
Vereinbarungen der CEP ist ein Anteil von mindestens 50% regenerativ erzeugtem Wasserstoff
vorgesehen. Es wird derzeit verhandelt, ob z.B. Wasserstoff aus der Erzeugung am Hybridkraftwerk
Prenzlau bezogen werden kann.
5.3.2 Planung, Anlagendesign, Ausschreibung, Genehmigungsverfahren,
Bauvorbereitung
Unmittelbar nach Projektstart begann Shell mit den Detailplanungen, die Anfang 2011 abgeschlossen
wurden, und der Einleitung des Genehmigungsverfahrens für die zu errichtenden Gebäude, die
technischen Anlagen und die Außenlagen. Ziel war es, insbesondere Erfahrungen aus vergleichbaren
Projekten umzusetzen, Leitungswege im Interesse einer möglichst hohen Anlageneffizienz kurz zu
halten und die Zapfsäulen kundenfreundlicher zu positionieren, als dies an früher errichteten
Standorten der Fall war.
Bei den zuständigen Behörden wurden alle erforderlichen Genehmigungen für die Errichtung und
den Betrieb der Anlagen beantragt. Parallel wurde der Ausschreibungs- und Vergabeprozess für die
Anlagentechnologie angeschoben, der innerhalb von 8 Wochen abgeschlossen werden konnte. Die
Vergabe der Hoch- und Tiefbauarbeiten war weniger zeitkritisch für die rechtzeitige Fertigstellung
der Anlage. Sie erfolgte im August 2011.
Im Zuge der Ausschreibung wurde die Firma Air Products als Lieferantin für die
Wasserstoffkomponenten identifiziert. Angeboten wurde ein weitgehend standardisiertes
H2Mobility-konformes Produkt der Größe „very small“ mit einer Tageskapazität von 112 kg/Tag.
Planungsseitig wurde der spätere Ausbau der Anlage vorbereitet, so dass ein Upgrade auf die
H2Mobility-Größenklasse „small“ ohne großen Aufwand kurzfristig möglich ist.
Im Juli 2011 wurde planmäßig eine umfassende Sicherheitsstudie mit Bezug auf die geplanten
technischen Anlagen angefertigt. Im Einzelnen wurden eine HAZOP, eine Folgenabschätzung und
eine erste HSSE („Gesundheit, Arbeitsschutz, Sicherheit und Umweltschutz“) zur Umsetzung
gebracht. Alle projektierten Anlagenteile wurden umfassenden Analysen unterzogen, Sollfunktionen
wurden für alle Anlagenteile und Prozesse definiert und die Auswirkungen möglicher Fehlfunktionen
beschrieben. Außerdem wurden alle möglichen Risiken identifiziert; die Wahrscheinlichkeit ihres
Auftretens wurde quantifiziert. Im Ergebnis der Untersuchungen erfolgten kleinere technische
Modifikationen an der Anlage, die allerdings keinen Einfluss auf das Gesamtlayout des Systems oder
auf die vertraglichen Vereinbarungen mit dem Anlagenhersteller Air Products gehabt haben. Seit Juni
2011 ist auch der TÜV Rheinland aktiv in das Vorhaben involviert und mit technischen Details der
Anlage vertraut.
Im Rahmen des Arbeitspakets wurden ab Sommer 2011 alle bauvorbereitenden Maßnahmen wie die
Beräumung des Geländes, die Baustelleneinrichtung und –sicherung usw. umgesetzt.
Zum Ende der Baumaßnahmen erfolgten im Oktober 2011 die Abnahme der Anlagen durch den
zuständigen TÜV sowie die Erteilung einer Genehmigung zur Errichtung und Aufstellung einer
mobilen Wasserstofftankstelle durch die zuständige Behörde Bezirksamt Wandsbek - Zentrum für
Wirtschaftsförderung, Bauen und Umwelt I.
5.3.3 Entwicklung und Aufbau CGH2-Schiene
S e i t e | 36
Im Rahmen dieses Arbeitspakets erfolgten der Aufbau und Einzeltests der folgenden H2Mobilitykonformen Komponenten im Werk bei Air Products:





On-site Wasserstoffspeicher inkl. Hochdruckspeicher
Wasserstoffverdichtungssystem
Wasserstoff-Vorkühlung
Zapfsäule
Verrohrung und Verbindungen
Aufgrund der kurzen Projektlaufzeit von nur 13 Monaten konnten - wiewohl eine Bestellung der
Anlage unmittelbar nach Abschluss der Ausschreibungsprozedur erfolgt war - einige Bauteile für die
Anlage nicht so rechtzeitig durch den Auftragnehmer beschafft werden, dass eine Fertigstellung des
Gesamtsystems, eine Installation vor Ort und die Inbetriebnahme zum Projektende möglich gewesen
wären. Ausgehend von Erfahrungen, wie sie der Förderempfänger und andere CEP-Partner in
vergleichbaren Projekten machten und angesichts des Umstands, dass es sich bei der eingesetzten
Technologie bislang nicht um Serienkomponenten sondern um standardisierte Einzelanfertigungen
handelt, überraschte diese Entwicklung die Beteiligten Unternehmen letztlich nicht.
Der Aufbau der Anlage am Standort Bramfelder Chaussee erfolgte letztlich im Dezember 2011, die
Einstellung und die erforderlichen betriebsvorbereitenden Tests erfolgen im Januar 2012. Die
Kundenfreigabe ist für Mitte Februar 2012 geplant.
5.3.4 Bau Anlagenperipherie
Sämtlich zum Auf- und Einbau der Wasserstoffkomponenten erforderlichen Hoch- und
Tiefbauarbeiten ebenso wie alle sonstigen Maßnahmen, die zum sicheren Kundenbetrieb der Anlage
erforderlich, zugleich aber nicht unmittelbarer Bestandteil des standardisierten Tankstellenmoduls
sind, wurden während der Projektlaufzeit abgeschlossen:
 Erschließungsmaßnahmen zur Anbindung der Wasserstoffanlage an das öffentliche Strom- und
Telekommunikationsnetz wurden umgesetzt.
 Die erforderlichen elektrischen Einrichtungen und Leitungen wurden installiert. Eine
Anbindung der Wasserstofftechnologie erfolgte nach Projektende im Dezember 2011.
 Eine Transformatorstation wurde am Projektstandort errichtet.
 Alle erforderlichen Fahrbahnen unter Berücksichtigung der für Tankstellen gesetzlich
vorgeschriebenen Abdichtungen sowie der Gewichtsrestriktionen (insbesondere Befahrbarkeit
durch den Wasserstofftrailer) wurden aufgebaut.
 Die konzeptionelle Entwicklung und Errichtung eines Tankautomaten in Abstimmung mit den
Betreibern anderer CEP-Tankstellen wurde abgeschlossen. Die Anlage wird in das inzwischen
vereinbarte projektweit einheitliche Tankkartensystem der CEP eingebunden. Hiermit wird
dem Kunden die Betankung an allen CEP Tankstellen mit nur einer einzigen Tankkarte möglich.
 Die Umsetzung des Shell eigenen Wasserstoff-Tankstellendesigns erfolgte für den
Projektstandort in Analogie zu anderen Shell-Standorten,
 Die Gestaltung des Außenbereichs der Tankstelle wurde im Rahmen des Arbeitspakets
abgeschlossen.
Alle wesentlichen Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens erreicht werden. Die
Inbetriebnahme verzögerte sich aufgrund von Lieferschwierigkeiten für einzelne Anlagenbauteile
allerdings bis Mitte Februar.
S e i t e | 37
Zu Beginn des Vorhabens hatte Shell eine Reihe wissenschaftlicher und technischer Arbeitsziele
formuliert, die es durch Realisierung dieses Fördervorhabens zu erreichen galt:
 Erstmalige Umsetzung des in der „H2-Mobility-Initiative“ entwickelten standardisierten
Tankstellenkonzepts (inklusive Erprobung Pflichtenheft) für eine kleine bis mittlere Tankstelle:
Erstmals wurde mit der hier beschriebenen Tankstelle eine gemäß den Spezifikationen der
„H2-Mobility-Initiative“ standardisierte Anlage der Größe „very small“ weitgehend
fertiggestellt. Abweichend von den ursprünglichen Planungen handelt es sich hierbei jedoch
um eine Anlage der Klasse „sehr klein“, die im Bedarfsfall allerdings problemlos erweitert
werden kann. Entsprechende Vorkehrungen hierfür wurden im Rahmen des Vorhabens
getroffen.
 Weiterentwicklung, Erprobung und Validierung der 700 bar-Betankungstechnologie und der
zugehörigen Hochdruckspeichertechnologie: Während eine Erprobung und Validierung der
700-bar-Technologie naturgemäß im Rahmen dieses sehr kurzen KoPa-II-Projekts nicht zu
bewältigen war, bildet die Anlage nach ihrer endgültigen Fertigstellung – insbesondere im
Verbund mit der parallel ebenfalls in Hamburg errichteten H2-Mobility-standardisierten Anlage
der TOTAL – eine hervorragende Plattform für die künftige Erprobung dieses SAE-J2601konformen 700-bar-Konzepts. Umfassende Auswertungen der Anlagendaten und
weitreichende Konzeptvergleiche werden im Rahmen des Übergeordneten Moduls der CEP
erfolgen.
 Erbringung des Nachweises, dass Regionen infrastrukturseitig durch geeigneten Maßnahmen
zügig erschlossen werden können: Erstmals konnte in nur einem Jahr eine
Wasserstofftankstelle von der Planung, über Genehmigung, Grundstücksvorbereitung,
begleitende Baumaßnahmen und werksseitigen Aufbau der Anlagentechnik weitgehend
fertiggestellt werden. Angesichts der durch einige OEMs bereits ab 2015 geplanten
Markteinführung der Technologie ist der Nachweis der Machbarkeit eines raschen
Infrastrukturausbaus von elementarer Bedeutung für den Erfolg der Technologie am Markt.
Etwa 1000 Tankstelle werden erforderlich, um eine flächendeckende Kraftstoffversorgung
sicherzustellen. Das Projekt schafft die Voraussetzungen für die Erbringung des Nachweises,
dass standardisierte Tankstellentechnologie geeignet ist, den Infrastrukturausbau maßgeblich
zu beschleunigen
 Fortsetzung und Ausweitung der in Phase I und II der CEP begonnen Aktivitäten zur Erreichung
kritischer Massen an Infrastruktureinrichtungen und Fahrzeugen: Durch den Aufbau der
Anlage konnte die Versorgungssituation in der Region Hamburg maßgeblich verbessert
werden. Zusammen mit den parallel durch TOTAL und Vattenfall errichteten Stationen an der
Cuxhavener Straße und in der Hafencity ist damit bereits eine marktnahe Versorgungsituation
etabliert.
Von besonderer Bedeutung für die weitere Entwicklung und Markteinführung von Wasserstoff als
Kraftstoff sind die im Rahmen dieses Projekts erzielten Erkenntnisse über die Machbarkeit und
letztlich die Leistungsfähigkeit einer weitgehend standardisierten Tankstellentechnologie.
Erstmals wurde im Rahmen dieses Vorhabens eine standardisierte, modulare Tankstelle der
Größenklasse „very small“ gem. den Vorgaben der H2-Mobility-Initiative entwickelt, die zugleich
auch den aktuellen Betankungsstandard für 700-bar-Betankungen, die SAE J-2601, umsetzt. Durch
die weitgehende Standarisierung der Tankstelle ist eine weit kostengünstigere Realisierung möglich,
als dies bei bisherigen individuell entwickelten und geplanten Anlagen der Fall war. Bereits erste H2Mobility standardisierte Anlagen sind unter einer Million Euro realisierbar. Weitere Skaleneffekte
sind bei einem raschen Ausbau der Infrastruktur zu erwarten. Im Umkehrschluss wird allein durch
diese Kostenreduktion ein rascher Ausbau möglich und wahrscheinlich. Bis 2015 soll dieser Aufbau so
weit vorangeschritten sein, dass eine Markteinführung von Wasserstofffahrzeugen möglich wird.
S e i t e | 38
Gerade angesichts der jüngsten, im Rahmen dieses Vorhabens erstmals vollumfänglich realisierten
Entwicklungen sind die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten von Wasserstoff als Kraftstoff besser denn
je. Maßgeblich für eine erfolgreiche Kommerzialisierung ist es, dass auch in Zukunft ausreichende
Mittel durch Industrie und Fördermittelgeber bereitgestellt werden, um den weiteren
Infrastrukturaufbau auch unter Einsatz standardisierter Technologiekomponenten vorantreiben zu
können.
S e i t e | 39
6
PROJEKTMODUL: „Errichtung einer voll integrierten öffentlichen Wasserstofftankstelle an der
Cuxhavener Straße in Hamburg / Zusätzliche Errichtung einer Wasserstofftankstelle an der
Heidestraße in Berlin“
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP), Projektmodul: Errichtung
einer voll integrierten öffentlichen Wasserstofftankstelle
an der Cuxhavener Straße in Hamburg / Zusätzliche
Errichtung einer Wasserstofftankstelle an der Heidestraße
in Berlin
01.04.2010-30.11.2011
Förderquote
50%
Förderprogramm:
Konjunkturpaket II (KoPa II)
Förderkennzeichen:
03KP593
Projektstatus
abgeschlossen
Anschlussaktivität
Anschlussvorhaben zum Anlagenbetrieb in Vorbereitung
6.1 Kurzfassung
Im Rahmen dieses Vorhabens errichtete die Total Deutschland GmbH zwei Wasserstofftankstellen,
die als standardisierte Anlagen der Größenklasse „small“ gem. Pflichtenheft der H2-Mobility-Initiative
konzipiert wurden. Die Tankstelle an der Cuxhavener Straße in Hamburg und an der Heidestraße in
Berlin-Mitte markieren einen Meilenstein in der durch die Clean Energy Partnership forcierten
infrastrukturseitigen
Erschließung
der
Regionen
Berlin
und
Hamburg
mit
Wasserstoffbetankungseinrichtungen.
Die Anlagen erlauben die Abgabe von bis zu 200 kg Wasserstoff pro Tag. Die Abgabe des auf 700 bar
verdichteten Wasserstoffs erfolgt gem. dem Betankungsstandard SAE J2601.
Ziele dieses im Rahmen des Konjunkturpakets II der Bundesregierung geförderten Projektmoduls der
CEP waren
 die Integration einer neuen Wasserstofftankstelle mit einer Abgabestelle für hochverdichteten
gasförmigen Wasserstoff (700 bar) in die bestehende öffentliche Total-Tankstelle an der
Cuxhavener Straße in Hamburg. Die Tankstelle dient künftig vorrangig der Betankung der im
Rahmen der CEP in Hamburg betriebenen Wasserstoff-Pkw. Geplant war ursprünglich die
Errichtung einer neuen Tankstelle mit Wasserstoffbetankungsmöglichkeit an der Eiffestraße.
 die Integration einer neuen Wasserstofftankstelle mit einer Abgabestelle für hochverdichteten
gasförmigen Wasserstoff (700 bar) in die im Aufbau befindliche Total-Tankstelle an der
Heidestraße in Berlin-Mitte. Die Tankstelle dient künftig vorrangig der Betankung der im
Rahmen der CEP in Berlin betriebenen Wasserstoff-Pkw.
Leistungen im Rahmen des Vorhabens sollten für den Standort Cuxhavener Straße die Projektierung,
Errichtung und die Inbetriebnahme der Tankstelle umfassen, während ein Betrieb der Anlagen bis
zum Ende der geplanten Phase III der CEP vorgesehen ist.
S e i t e | 40
Für Standort Heidestraße waren Gegenstand dieses Vorhabens die Beschaffung und die Installation
der Anlagentechnik und der Anlagenperipherie inkl. der Bauleitung, der technischer Koordinierung
und der Beschaffung von Genehmigungen und Abnahmen. Sowohl die vorbereitenden Planungen
wie auch Hoch- und Tiefbauarbeiten sowie der Anlagenbetrieb sind Gegenstand eines anderen
Vorhabens, welches im Rahmen des NIP realisiert wird („Clean Energy Partnership (CEP) - Phase II /
III: Projektmodul: Betrieb einer voll integrierten, öffentlichen Wasserstofftankstelle an der
Heidestraße in Berlin“).
In diesem Projektmodul erfolgte erstmalig die Umsetzung des im Rahmen der H2-Mobility-Initiative
erarbeiteten Pflichtenheftes „Hydrogen Refuelling Station Standardization“ zur Errichtung von
standardisierten Wasserstofftankstellen in Deutschland parallel an zwei Projektstandorten, die durch
denselben Anlagenbauer beliefert werden. Entsprechende intendierte Skalierungseffekte konnten
hierdurch im Rahmen dieses Vorhabens realisiert werden.
Das Pflichtenheft enthält die technische Beschreibung für verschiedene Tankstellengrößenklassen
(sehr klein, klein, mittel und groß), die sich auch durch die Art der Wasserstoffversorgung
voneinander unterscheiden können.
An der Cuxhavener Straße und an der Heidestraße sollten identische Anlagen vom Typ „small“,
versorgt jeweils durch mittels Trailer angelieferten gasförmigen Wasserstoff, errichtet werden.
Ungewöhnlich für dieses KoPaII-Vorhaben war die kurze Laufzeit. Im Falle der Berliner Tankstelle
erfolgte die Realisierung ab Beantragung sogar in weniger als sechs Monaten.
Da im Interesse einer vollständigen Förderung des Vorhabens auch eine vollständige Fertigstellung
der geförderten Gegenstände zu erfolgen hatte, musste der durch die Programmlaufzeit
vorgegebene Rahmen für die Projektdurchführung als sehr ambitioniert gelten. Die komplette
Fertigstellung einer Wasserstofftankstelle von Planung, über Genehmigung, Ausschreibung, Hochund Tiefbau, Technologieaufbau und Installation vor Ort bis hin zur Inbetriebnahme und
Kundenfreigabe war in einem so engen Zeitfenster zuvor noch nicht versucht worden und wurde so
erstmals im Rahmen der KoPa-II-geförderten Tankstellenprojekte realisiert.
Ferner war die zum Einsatz kommende, gem. H2-Mobility standardisierte Tankstellentechnologie
zwar für den Einsatz als Serienprodukt konzipiert. Sie kam im Rahmen der KoPa-II-geförderten
Vorhaben allerdings erstmalig zum Einsatz, so dass dieses Vorhaben gemeinsam mit dem parallel von
Shell in Hamburg realisierten nicht nur eine Vorreiterrolle übernimmt, sondern auch die praktische
Erprobung nicht abgeschlossen und Fertigungsprozesse nicht vollständig implementiert waren. Trotz
dieser schwierigen Begleitumstände standen alle Komponenten des Wasserstoffstrangs rechtzeitig
zur Verfügung, um das Vorhaben erfolgreich abschließen zu können.
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen erfolgte in enger Kooperation insbesondere mit dem
Anlagenlieferanten für die H2-Betankungskomponenten, dem Anlagenbauer Linde.
6.3 Projektverlauf
Im Rahmen dieses Vorhabens stellte Total zwischen April 2010 und November 2011 (eine
Projektverlängerung von zunächst 30.9.2011 auf 15.11.2011 wurde im Rahmen eines
Aufstockungsantrags beantragt, später eine Verlängerung bis zum 30.11.2011) am Standort
Cuxhavener Straße 380 in Hamburg eine voll in eine konventionelle, bereits bestehende Anlage
integrierte Wasserstofftankstelle für die Abgabe von CGH2 einschließlich abschließender TÜVAbnahme vollständig fertig.
Die Tankstelle erschließt im Wesentlichen den Süden der Hansestadt und bildet einen wesentlichen
Meilenstein zu dem aktuell stattfindenden und in den kommenden Jahren zu forcierenden Aufbau
eines Netzwerks von Wasserstoffbetankungseinrichtungen im Raum Hamburg. Im Hinblick auf eine
Vorbereitung der Markteinführung von Wasserstoff als Kraftstoff bildet sie damit einen wesentlichen
S e i t e | 41
Baustein der künftigen Versorgungsseite. Sie dient schwerpunktmäßig der Betankung der im Rahmen
der CEP in Hamburg eingesetzten Pkw. Die Flotte befindet sich seit Frühjahr 2011 im Aufbau.
Ziel dieses Projektmoduls war zum Zeitpunkt der Beantragung zunächst der Aufbau einer
Wasserstofftankstelle im Zuge der vollständigen Neuerrichtung einer Anlage an der Eiffestraße in
Hamburg gewesen. Nachdem zunächst Zustimmung zum geplanten Standort von oberster Stelle
durch den ehemaligen Ersten Bürgermeister der Hansestadt Hamburg, Ole von Beust, signalisiert
worden war, wurde wider Erwarten die Nutzungserlaubnis für den gewählten Standort Eiffestraße
vom zuständigen Bezirksbürgermeister versagt. Die in 2010 wechselnden politischen Personalien und
Zuständigkeiten erschwerten und verzögerten zunächst die Suche nach einem Ausweichstandort. Die
ungeklärten politischen Verhältnisse im Vorfeld der Bürgerschaftswahlen vom 20.2.2011 wirkten sich
unmittelbar auf den Umgang mit Investoren aus und machten die Suche nach einem
Alternativstandort vor der Konstituierung der neuen Landesregierung weitgehend unmöglich. Es
konnten daher 2010 zunächst nur verschiedene Alternativen identifiziert werden. Erst im ersten
Halbjahr 2011 fiel endgültig die durch das Land Hamburg bestätigte Entscheidung für den Standort
Cuxhavener Str. 380.
Erstmalig wollte Total an diesem Standort das im Rahmen der „H2-Mobility-Initiative“ erarbeitete
Pflichtenheft „Hydrogen Refuelling Station Standardization“ zur Errichtung von standardisierten
Wasserstofftankstellen in Deutschland zur Anwendung bringen, wie dies analog bereits für den
Standort Eiffestraße geplant gewesen war. Errichtet wurde schließlich ab Sommer 2011 eine „kleine“
Wasserstofftankstelle mit einer Abgabekapazität von rund 200 kg/Tag mit CGH2-Versorgung durch
Wasserstoffanlieferung mittels Trailer.
Im Juni 2011 war durch den Zuwendungsempfänger ein Aufstockungsantrag vorgelegt worden.
Gegenstand dieses Antrags war der Investmentumfang für die parallel bereits im Aufbau befindliche
Tankstelle an der Heidestraße in Berlin-Mitte, die der in Hamburg geplanten Anlage technisch
entsprach und ebenfalls durch den zu diesem Zeitpunkt bereits identifizierten Anlagenlieferanten –
die Linde AG – geliefert werden sollte. Diese Tankstelle ergänzt die bestehenden
Versorgungseinrichtungen im Berliner Stadtzentrum und stellt den Kunden eine dritte Option nach
den bereits bestehenden Standorten Holzmarktstraße und Sachsendamm zur Verfügung. Mit
Inbetriebnahme dieser Anlage ist im Berliner Zentrum eine marktnahe Versorgungsituation für die
Kunden hergestellt.
Nicht Gegenstand des Fördervorhabens war der Betrieb beider Anlagen. Für den Standort Berlin
waren bereits vor der Errichtung der Anlage Fördermittel für den Betrieb aus dem NIP beantragt
worden. Im Rahmen des NIP-geförderten Vorhabens wurden für diesen Standort auch
vorbereitenden Planungen ebenso wie Hoch- und Tiefbauarbeiten und der Anlagenbetrieb bis
zunächst 30.11.2015 gefördert. Mit dem Aufstockungsantrag wurde zugleich auch eine
Projektverlängerung bis 15.11.2011, letztlich bis 30.11.2011 beantragt.
Am Hamburger Standort kam es im Jahr 2010 zunächst zu keinen konkreten Maßnahmen, da nach
dem Ausfall des geplanten Standortes an der Eiffestraße zunächst ein neuer Standort zu
identifizieren sowie politisch und genehmigungstechnisch durchzusetzen war. So gab es erst im
Frühjahr 2011 eine verbindliche Verständigung auf den Ausweichstandort Cuxhavener Straße.
Sämtliche für die Gesamtlaufzeit des Projekts geplanten Maßnahmen waren nun in der
verbleibenden Projektlaufzeit zu bewältigen. Dank einer hohen Einsatzbereitschaft aller beteiligten
und dank der durch den Fördergeber letztlich ermöglichten Projektverlängerung bis 30.11.2011
konnten aber alle erforderlichen Maßnahmen innerhalb der Projektlaufzeit erfolgreich abgeschlossen
werden:
Im ersten Halbjahr 2011 wurde über die Bebaubarkeit des neuen Standorts Cuxhavener Str. 380
sowohl mit den Behörden wie auch mit den Eigentümern angrenzender Grundstücke grundsätzliches
Einvernehmen erzielt. Die Detailplanungen für den Standort wurden abgeschlossen. Die
Genehmigungsunterlagen wurden bei den zuständigen Behörden eingereicht. Anfang 2011 wurden
ferner die Ausschreibungen für die Anlagentechnik wir auch für Bauleistungen abgeschlossen. Als
S e i t e | 42
Lieferant für die Wasserstofftechnik wurde im Frühjahr 2011 die Linde AG identifiziert. Ein
entsprechender Liefervertrag für zwei Anlagen – die Hamburger und die Berliner - wurde
unterzeichnet. Die Vergabe der Bauleistungen erfolgte im Frühsommer 2011.
Im 2. Halbjahr 2011 erfolgte der Aufbau der H2-Mobility-standardisierten Anlage bei Linde im Werk.
Die Unterbringung der gesamten Wasserstofftechnik inkl. Kompressor, Kühleinheit und
Hochdruckspeicher erfolgt in einem Standardcontainer.
Nachdem die Hoch- und Tiefbauarbeiten in Hamburg im August 2011 abgeschlossen worden waren –
in Berlin war dies außerhalb des Vorhabens bereits im Frühjahr 2011 der Fall gewesen – erfolgten
Lieferung und Installation der Hamburger Anlage im September 2011. Die kalte Inbetriebnahme und
die Abnahme durch den zuständigen TÜV erfolgten im Oktober 2011. Testbetankungen und die
Kundenfreigaben durch die Mobilitätspartner der CEP waren z.T. zum Projektende noch nicht
vollständig abgeschlossen.
Die Anlage für Berlin wurde im Oktober 2011 geliefert und bis zum Projektende vollständig montiert.
Eine Inbetriebnahme dieses Standorts konnte aus logistischen Gründen aber erst nach Abschluss des
Vorhabens im Dezember 2011 erfolgen.
Beide Anlagen weisen die folgenden Beschaffenheiten auf:
 On-site Wasserstoffspeicherung (200bar) inkl. Traileranschluss für die Traileranlieferung des
auf 200 bar vorverdichteten Wasserstoffs,
 Wasserstoffverdichtungssystem zur Herstellung eines Betankungsdrucks von 700 bar
(Prozessablauf gemäß Protokoll SAE J2601). inkl. Ionenkompressor, Kontroll- und
Steuerungseinrichtungen, Sicherheitseinrichtungen, Container,
 Hochdruckspeichersystem für einen Kaskadenbefüllprozess gem. SAE J2601 inkl.
Druckmesseinrichtungen, Belüftungssystem und Absperrarmaturen,
 Vorkühlungsystem zur Wasserstoffvorkühlung auf -40°C gem. den Anforderungen der SAE
J2601 für sog. A-70-Tankstellen,
 CGH2-Abgabeeinheit zur Betankung von 700-bar Fahrzeugen inkl. Tankkupplung WEH TK17, H2Massenflussmessgerät, Verkaufsdisplay und Kartenleser.
Eine Reihe maßgeblicher Neuerungen wurde wasserstoffseitig an den beiden Projektstandorten
umgesetzt:
 Erstmals erfolgte die Integration der Wasserstofftankstellen in Form H2-Mobilitystandardisierter Module der Größe „klein“ in konventionelle Tankstellen. Die CGH2Wasserstoffanlieferung erfolgt per Trailer.
 Die Beschaffung aller Technologiekomponenten erfolgte auf Basis des durch die „H2-MobilityInitiative“ erarbeiteten Pflichtenhefts, welches im Rahmen der für dieses Vorhaben
durchgeführten Ausschreibung erfolgreich zur Anwendung kam.
 Die Ausschöpfung von Skaleneffekten wurde durch die Realisierung mehrerer Anlagen in
Zusammenarbeit mit demselben Anlagenbauer möglich.
Der an den Anlagen abgegebene gasförmige Wasserstoff wird per 200 bar Trailer angeliefert. Gemäß
den internen Vereinbarungen der CEP ist ein Anteil von mindestens 50% regenerativ erzeugtem
Wasserstoff vorgesehen.
6.3.1 Cuxhavener Straße, Hamburg: Planung, Anlagendesign, Ausschreibung,
Genehmigungsverfahren, Bauvorbereitung
Erst nach dem geplanten Projektstart stellte sich heraus, dass der geplante Standort an der
Eiffestraße in Hamburg aufgrund politischen Widerstands auf lokaler Ebene nicht zu realisieren war.
Zwischen April 2010 und Februar 2011 war Total daher außerplanmäßig genötigt, zunächst einen
geeigneten Ausweichstandort zu identifizieren. Erst im März 2011 wurde der schließlich für geeignet
S e i t e | 43
befundene Standort an der Cuxhavener Straße 380 durch die zuständigen Behörden bestätigt. Es war
damit viel Zeit für die Erbringung der geplanten Leistungen verlorengegangen. Mit dem
Aufstockungsantrag zum Vorhaben wurde daher eine Projektverlängerung vom 30.9. auf den
15.11.2011 beantragt, später eine Verlängerung bis zum 30.11.2011.
Unmittelbar nach der Verständigung auf den neuen Standort begann Total mit den Detailplanungen,
die im Frühjahr 2011 abgeschlossen wurden, und der Einleitung des Genehmigungsverfahrens für die
zu errichtenden Gebäude, die technischen Anlagen und die Außenlagen. Ziel war es, insbesondere
Erfahrungen aus vergleichbaren Projekten umzusetzen, Leitungswege im Interesse einer möglichst
hohen Anlageneffizienz kurz zu halten und die Zapfsäulen kundenfreundlicher zu positionieren, als
dies an früher errichteten Standorten der Fall gewesen war. Nachdem die Detailplanungen für den
Standort abgeschlossen worden waren, wurden die Genehmigungsunterlagen für die Errichtung und
den Betrieb der Anlage im Juli 2011 an die zuständigen Behörden übergeben. In enger
Zusammenarbeit mit dem TÜV, dem Hamburger Amt für Arbeitsschutz und den Landes- und
Bezirksbehörden wurde das Genehmigungsverfahren vorangetrieben. Parallel war auch mit den
Eigentümern der benachbarten Grundstücke Einvernehmen über die Realisierung der geplanten
Maßnahmen herzustellen.
Parallel wurde der Ausschreibungs- und Vergabeprozess für die Anlagentechnologie vorangebracht.
Anfang 2011 wurden das Ausschreibungsverfahren abgeschlossen. Der Auftrag für den Aufbau der
Anlage ging für diesen ebenso wie für den Berliner Standort im Frühjahr 2011 an die Linde AG.
Zu liefern waren zwei weitgehend standardisierte H2-Mobility-konforme Produkte der Größe „small“
mit einer Tageskapazität von ca. 200 kg/Tag.
Die Vergabe der Hoch- und Tiefbauarbeiten war weniger zeitkritisch für die rechtzeitige
Fertigstellung der Anlage. Sie erfolgte im Frühsommer 2011.
Im Rahmen des Arbeitspakets wurden ab Frühjahr 2011 alle bauvorbereitenden Maßnahmen wie die
Beräumung des Geländes, die Baustelleneinrichtung und –sicherung usw. umgesetzt.
Zum Ende der Baumaßnahmen erfolgten im Oktober 2011 die Abnahme der Anlagen durch den
zuständigen TÜV sowie die Erteilung einer Betriebsgenehmigung durch die zuständige Behörde.
6.3.2 Cuxhavener Straße, Hamburg: Entwicklung und Aufbau CGH2-Schiene
Im Rahmen dieses Arbeitspakets erfolgten der Aufbau und Einzeltests der folgenden H2-Mobilitykonformen Komponenten im Werk bei Linde, nachdem eine Bestellung durch Total im Frühjahr 2011
erfolgt war:





Wasserstoffverdichtungssystem
Wasserstoff-Vorkühlung
Zapfsäule
Im September 2011 wurden die getesteten Komponenten nach Hamburg überführt und installiert.
Die kalte Inbetriebnahme und die Freigabe für den Normalbetrieb durch den zuständigen TÜV
erfolgten im Oktober 2011. Testbetankungen und die Kundenfreigaben durch die Mobilitätspartner
der CEP waren z.T. zum Projektende noch nicht vollständig abgeschlossen. Die Kundenfreigabe durch
Daimler erfolgte Ende November.
6.3.3 Cuxhavener Straße, Hamburg: Bau Anlagenperipherie
Sämtlich zum Auf- und Einbau der Wasserstoffkomponenten erforderlichen Hoch- und
Tiefbauarbeiten ebenso wie alle sonstigen Maßnahmen, die zum sicheren Kundenbetrieb der Anlage
S e i t e | 44
erforderlich, zugleich aber nicht unmittelbarer Bestandteil des standardisierten Tankstellenmoduls
sind, wurden während der Projektlaufzeit abgeschlossen:
 Erschließungsmaßnahmen zur Anbindung der Wasserstoffanlage an das öffentliche Wasser-,
das Abwasser-, das Strom und das Telekommunikationsnetz wurden umgesetzt.
 Die erforderlichen elektrischen Einrichtungen und Leitungen wurden installiert. Eine
Anbindung der Wasserstofftechnologie erfolgte nach Lieferung im Oktober 2011.
 Die konzeptionelle Entwicklung und Errichtung eines Tankautomaten in Abstimmung mit den
Betreibern anderer CEP-Tankstellen wurde abgeschlossen. Die Anlage wird in das inzwischen
vereinbarte projektweit einheitliche Tankkartensystem der CEP eingebunden. Hiermit wird
dem Kunden die Betankung an allen CEP-Tankstellen mit nur einer einzigen Tankkarte möglich.
 Die Umsetzung des eigenen Wasserstoff-Tankstellendesigns erfolgte für den Projektstandort in
Analogie zu anderen Total-Standorten,
 Die Gestaltung des Außenbereichs der Tankstelle wurde im Rahmen des Arbeitspakets
abgeschlossen.
6.3.4 Heidestraße, Berlin: Beschaffung und Installation Wasserstofftechnik
Sämtliche vorbereitenden Maßnahmen für den Aufbau der Wasserstofftankstelle in Berlin wie
Planungsleistungen, Beschaffung von Genehmigungen, Ausschreibung und Vergabe der Leistungen,
die Grundstücksvorbereitung, Erd- und Gründungsarbeiten waren bereits im Vorfeld der
Projektrealisierung abgeschlossen worden. Sie waren damit nicht Teil dieses Arbeitspakets, durch das
das Projekt im Rahmen eines Aufstockungsantrags ab Juni 2011 ergänzt wurde. Die Aktivitäten in
Berlin begannen mit der Beschaffung der Wasserstofftechnik von Projektpartner Linde. Linde war
bereits im Vorfeld – d.h. im Zusammenhang mit den Vorbereitungen für die Hamburger Tankstelle als
Technologiepartner für die Lieferung der Wasserstoffeinrichtungen identifiziert worden.
Im Rahmen dieses Arbeitspakets erfolgten durch Linde die Lieferung (Oktober 2011) und der Aufbau
(November 2011) der folgenden H2-Mobility-konformen Wasserstoffkomponenten, die bereits vor
Einreichung des Aufstockungsantrags bestellt worden waren:





Wasserstoffverdichtungssystem (Werksabnahme)
Wasserstoff-Vorkühlung (Werksabnahme)
Zapfsäule
Im Rahmen des Arbeitspakets wurde ferner eine Sicherheitsuntersuchung für die Gesamtanlage
erarbeitet. Hierzu wurden systematisch alle Teile des Projekts analysiert, Sollfunktionen für alle
Anlagenteile und Prozesse definiert und die Auswirkungen möglicher Fehlfunktionen beschrieben.
Bei den zuständigen Behörden wurden alle erforderlichen Genehmigungen für die Errichtung und
den Betrieb der Anlagen beantragt.
TOTAL erbrachte im Rahmen des Arbeitspakets die folgenden Leistungen und schloss sämtliche der
genannten Leistungspakete erfolgreich ab:
 Bauleitung und technische Koordinierung der Berliner Aktivitäten,
 Beschaffung von Genehmigungen und Vorbereitung der erforderlichen Abnahmen (die
Inbetriebnahme der Anlage erfolgt erst im Dezember 2011),
 Bestellung der o.g. Wasserstoffkomponenten sowie eines Verdichtercontainers bei Linde und
Übernahme sämtlicher der Kosten hierfür.
Angesichts des durch die Förderbedingungen im KoPa II vorgebenen sehr engen Rahmens für die
Projektimplementierung konnten eine Abnahme der Anlagen durch den zuständigen TÜV und die
Erteilung einer Betriebsgenehmigung nicht mehr im Rahmen des Vorhabens erfolgen. Beide
Aktivitäten sollen im Dezember 2011 abgeschlossen sein.
S e i t e | 45
6.3.5 Heidestraße, Berlin: Bau Anlagenperipherie
Im Rahmen dieses Arbeitspakets wurden durch Total an der Heidestraße eine Reihe baulicher
Maßnahmen umsetzen, die die Voraussetzungen für die Installation der Wasserstoffkomponenten
waren.
Insbesondere umfassten Leistungen im Rahmen dieses Arbeitspakets:
 die Erschließung der Wasserstofftankstelle durch Anbindung der Tankstelle an das öffentliche
Wasser-, das Abwasser-, das Strom und das Telekommunikationsnetz,
 die Errichtung eines Tankautomaten/Kartenlesers und seine Einbindung in das in der
Einführung befindliche projektweit einheitliche Tankkartensystem der CEP,
 die Umsetzung eines Total eigenen Wasserstoff-Tankstellendesigns für diesen Standort,
 die Errichtung erforderlicher elektrischer Einrichtungen und Leitungen im Außenbereich der
Wasserstofftankstelle.
 Einbindung der Tankstelle in das Fahrerinformationssystem der CEP durch Installation der
erforderlichen Hardware
Sämtliche im Rahmen dieses Arbeitspakets zu erbringenden Leistungen waren zum Projektende
abgeschlossen.
Alle wesentlichen Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens vollständig erreicht werden,
obwohl das Projekt anfänglich durch den Verlust des für Hamburg geplanten Projektstandorts eine
erhebliche Verzögerung erfuhr.
Zu Beginn des Vorhabens hatte Total eine Reihe wissenschaftlicher und technischer Arbeitsziele
 Erstmalige Umsetzung des in der „H2-Mobility-Initiative“ entwickelten standardisierten
Tankstellenkonzepts (inklusive Erprobung Pflichtenheft) für kleine Tankstellen: Erstmals
wurden mit den hier beschriebenen Tankstellen zwei den Spezifikationen der „H2-MobilityInitiative“ entsprechende Anlagen der Größenklasse „klein/small“ fertiggestellt.
 Weiterentwicklung, Erprobung und Validierung der 700 bar-Betankungstechnologie und der
zugehörigen Hochdruckspeichertechnologie: Während eine Erprobung und Validierung der
700-bar-Technologie naturgemäß im Rahmen dieses sehr kurzen KoPa-II-Projekts nicht zu
leisten war, konnten beide Anlage so weit fertiggestellt werden, dass sich die Erprobung und
Validierung unmittelbar an das Vorhaben anschließen kann. Insbesondere soll im Verbund mit
der parallel in Hamburg errichteten H2-Mobility-standardisierten Anlage von Shell eine
umfassende Erprobung des SAE-J2601-konformen 700-bar-Konzepts erfolgen. Umfassende
Auswertungen der Anlagendaten und weitreichende Konzeptvergleiche werden im Rahmen
des Übergeordneten Moduls der CEP, das zunächst bis Ende 2014 bewilligt ist, erfolgen. Im
Ergebnis dieses Projekts stehen nun künftig umfassende Daten zur Verfügung
zügig erschlossen werden können: Erstmals konnte in weniger als einem Jahr eine
Wasserstofftankstelle von der Planung, über Genehmigung, Grundstücksvorbereitung,
begleitende Baumaßnahmen und werksseitigen Aufbau der Anlagentechnik und Installation
vor Ort fertiggestellt werden. Angesichts der durch einige OEMs bereits ab 2015 geplanten
Markteinführung der Technologie ist der Nachweis der Machbarkeit eines raschen
Infrastrukturausbaus von elementarer Bedeutung für den Erfolg der Technologie am Markt.
Etwa 1000 Tankstelle – so Branchenschätzungen, die insbesondere von Erkenntnissen aus der
Markteinführung von Erdgas als Kraftstoff abgeleitet sind – werden erforderlich, um eine
S e i t e | 46
flächendeckende Kraftstoffversorgung sicherzustellen. Das Projekt schafft die Voraussetzungen
für die Erbringung des Nachweises, dass standardisierte Tankstellentechnologie geeignet ist,
den Infrastrukturausbau maßgeblich zu beschleunigen
 Fortsetzung und Ausweitung der in Phase I und II der CEP begonnen Aktivitäten zur Erreichung
kritischer Massen an Infrastruktureinrichtungen und Fahrzeugen: Durch den Aufbau der
Anlagen konnte die Versorgungssituation in der Regionen Hamburg und Berlin maßgeblich
verbessert werden. Zusammen mit den parallel durch Shell und Vattenfall errichteten
Stationen an der Bramfelder Chaussee und in der Hafencity ist damit nun auch in Hamburg
eine marktnahe Versorgungsituation etabliert. In beiden Regionen sind nun jeweils mindestens
drei Anlagen verfügbar.
letztlich die Leistungsfähigkeit einer weitgehend standardisierten Tankstellentechnologie.
Erstmals wurde im Rahmen dieses Vorhabens zwei standardisierte, modulare Tankstelle der
Größenklasse „small“ gem. den Vorgaben der H2-Mobility-Initiative errichtet, die zugleich auch den
aktuellen Betankungsstandard für 700-bar-Betankungen, die SAE J-2601, umsetzen. Durch die
weitgehende Standarisierung der Tankstellen und die Bestellung von gleich zwei Einheiten ist bereits
jetzt eine weit kostengünstigere Realisierung möglich, als dies bei bisherigen individuell entwickelten
und geplanten Anlagen der Fall war. Bereits erste H2-Mobility-standardisierte Anlagen sind unter
einer Million Euro realisierbar. Weitere Skaleneffekte sind bei einem raschen Ausbau der
Infrastruktur zu erwarten. Im Umkehrschluss wird allein durch diese Kostenreduktion ein rascher
Ausbau möglich und wahrscheinlich. Bis 2015 soll dieser Aufbau so weit vorangeschritten sein, dass
eine Markteinführung von Wasserstofffahrzeugen möglich wird.
Gerade angesichts der jüngsten, im Rahmen dieses Vorhabens erstmals vollumfänglich realisierten
Entwicklungen sind die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten von Wasserstoff als Kraftstoff besser denn
je. Maßgeblich für eine erfolgreiche Kommerzialisierung ist es, dass auch in Zukunft ausreichende
Mittel durch Industrie und Fördermittelgeber bereitgestellt werden, um den weiteren
Infrastrukturaufbau auch unter Einsatz standardisierter Technologiekomponenten vorantreiben zu
können.
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7
PROJEKTMODUL: „Testbetrieb zweier Toyota FCHV-adv Brennstoffzellenfahrzeuge im Jahr
2010 als Vorbereitung des Flottenbetriebs ab 2011“
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP), Projektmodul: Testbetrieb
zweier Toyota FCHV-adv Brennstoffzellenfahrzeuge im
Jahr 2010 als Vorbereitung des Flottenbetriebs ab 2011
Toyota Motor Europe N.V./S.A.
01.03.2010-31.12.2010
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV220
Projektstatus
abgeschlossen
Anschlussaktivität
Anschlussvorhaben zum Flottenbetrieb läuft seit 1.1.2011
7.1 Kurzfassung
Ziel des dieses Vorhabens war die Vorbereitung des Einsatzes einer Flotte von
Brennstoffzellenfahrzeugen im Rahmen der CEP. Es wird damit die substantielle Vergrößerung der
CEP-Flotte ab 2011 vorbereitet. Während der Beginn des Flotteneinsatzes ab 2011 erfolgt, führte
Toyota im Rahmen dieses Vorhabens den vorbereitenden Testbetrieb von zwei FCHV-adv durch.
Der Testbetrieb in Europa diente insbesondere der Erprobung unter den in Europa vorherrschenden
Bedingungen sowie der vorbereitenden Erprobung der Fahrzeuge im Zusammenspiel mit der von der
CEP eingesetzten 700bar-Betankungstechnologie. Zugleich diente er der notwendigen Zertifizierung
und Zulassung des Fahrzeugs für den Betrieb in Europa. Darüber hinaus unterstützte Toyota durch
Bereitstellung von Fahrzeugen und Betreuern für Ride & Drive Veranstaltungen sowie durch Shuttles
die kommunikativen Aktivitäten der CEP.
7.1.1 Aufgabenstellung
Ziel des Vorhabens war die Vorbereitung des Einsatzes einer Flotte von bis zu fünf
Brennstoffzellenfahrzeugen im Rahmen der CEP ab 2011, die eine substantielle Vergrößerung der
CEP-Flotte und folglich eine Erhöhung der Auslastung bestehender und geplanter
Betankungseinrichtungen darstellt.
Während der Beginn des Flotteneinsatzes ab 2011 Gegenstand eines eigenständigen Förderantrags
ist, beabsichtigte Toyota im Rahmen dieses Vorhabens den vorbereitenden Testbetrieb von zwei
FCHV-adv zur Erprobung der eingesetzten Technologie unter den in Europa vorherrschenden
Bedingungen sowie im Zusammenspiel mit der von der CEP eingesetzten 700barBetankungstechnologie. Zugleich diente der Testbetrieb der notwendigen Zertifizierung und
Zulassung der Fahrzeuge für den Betrieb in Europa.
Toyota betrieb im Rahmen dieses Vorhabens zwei Brennstoffzellenhybridahrzeuge vom Typ TOYOTA
FCHV-adv mit einer neu entwickelten Toyota-Hochleistungsbrennstoffzelle im Zeitraum März bis
Dezember 2010 im Rahmen der CEP. Das Fahrzeug war bereits zu Projektbeginn für den
Straßenverkehr in den USA zugelassen. Alle wesentlichen Fahrzeugdaten sind in Tab. 1
zusammengefasst.
S e i t e | 48
Fahrzeug
Gesamtlänge / -breite / -höhe (mm)
Max Geschwindigkeit (km/h)
Reichweite (km)
Kraftstoffeffizienz (km/kg H2)
Sitzplätze
Leergewicht (kg)
Brennstoffzelle
Hersteller
Typ
Maximale Leistung (kW)
Max Drehmoment (Nm)
Kraftstoff
Art
Tanksystem
Max. Speicherdruck (bar)
Tankkapazität (kg H2)
Tankkapazität (l)
Batterie
Tab. 1:
Fahrzeugspezifikationen TOYOTA FCHV-adv
4.735 /1.815 / 1.685
155
790
128
5
1.880
Toyota
PEM
90
260
Reiner Wasserstoff
Hochdruck-H2-Speicher
700
6,1 (bei 25°C)
156
Nickel-Metall-Hydrid
Die Basis des Toyota Brennstoffzellenstacks bildete eine Membran-Elektroden-Einheit (MEA), bei
dessen Entwicklung einem grundlegenden Problem besondere Aufmerksamkeit geschenkt wurde:
dem in der Brennstoffzelle entstehenden Wasser, welches gerade bei niedrigen
Betriebstemperaturen die Stromerzeugung maßgeblich störte. Umfassende Grundlagenforschung
wurde im Vorfeld dieses Vorhabens geleistet, um das Systemverhalten und die entstehenden
Wassermengen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen exakt beschreiben zu können. Die
Ergebnisse befähigten die Ingenieure, das MEA-Design im Interesse der Kaltstartfähigkeit substantiell
zu verbessern. Im Ergebnis war der TOYOTA FCHV-adv im Rahmen dieses Vorhabens für den Betrieb
in europäischen Regionen mit Temperaturen von bis zu -30°C geeignet.
Die Effizienz des Gesamtsystems konnte in der im Rahmen dieses Vorhabens eingesetzten
Fahrzeuggeneration um 25 % gesteigert werden. Verbessert wurden insbesondere die
Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelleneinheit und der Bremsenergierückgewinnung sowie der
Energieverbrauch der Hilfssysteme. Weitere Besonderheiten des Fahrzeugs waren eine integrierte
Degradationskontrolle
für
den
Elektrodenkatalysator
und
eine
verbesserte
Brennstoffzellenlebensdauer. Die Bestückung des Fahrzeugs mit einem von Toyota entwickelten 700bar-Tanksystem erlaubte eine Reichweite von rund 800 km mit einer einzigen Tankfüllung.
7.1.2 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
Toyota arbeitete im Rahmen dieses Fördervorhabens zur Erreichung der Projektziele mit folgenden
Stellen zusammen.
TÜV Rheinland: Die erstmalige Zulassung für den deutschen Straßenverkehr wurde erfolgreich
vorgenommen. Die Abnahme erfolgte durch den TÜV Rheinland.
M.C.F. Motor Company Fahrzeugvertriebsgesellschaft mbH: Die für die Straßenzulassung der
Fahrzeuge notwendigen Umbauarbeiten wurden durch die M.C.F. Motor Company durchgeführt.
Darüber hinaus übernahm die M.C.F. Motor Company Wartungs- und Service-Dienstleistungen und
unterstützte Toyota Europe beim Fahrzeugtransport.
H2 Mobility: Toyota bringt sich über sein Engagement im Rahmen der CEP hinaus zur Erreichung der
Ziele in die Gremienarbeit der H2 Mobility ein.
S e i t e | 49
7.2 Projektverlauf
7.2.1 Fahrzeugbereitstellung
Im Rahmen des Vorhabens erfolgte die Überstellung der Fahrzeuge an die verschiedenen Betriebsund Teststandorte.
Ferner erfolgte die Bereitstellung von Fahrzeugen für zusätzliche Fahrzeugtests. Ein Ziel des
Testbetriebs war die Erprobung unter den in Europa vorherrschenden klimatischen und sonstigen für
den Fahrzeugbetrieb relevanten Bedingungen. Hierzu wurden gesonderte Fahrzeugtests
durchgeführt. Während die Tests für besonders kalte Bedingungen bereits vor Vorhabenbeginn
erfolgten, wurden während der Vorhabenzeit weitere Tests durchgeführt, um notwendige
technologische Anpassungen für einen einwandfreien Betrieb in Europa zu sondieren.
7.2.2 Genehmigungsprozesse
Im Rahmen dieses Vorhabens wurde der FCHV-adv erfolgreich für den Betrieb in Deutschland
zugelassen und registriert.
Die Zulassung für den deutschen Straßenverkehr erfolgte durch den TÜV Rheinland. Für die
Straßenzulassung der Fahrzeuge war folgende Umbauarbeit zu verrichten:
 Neumontage Nebelschussleuchte
 Neumontage Rückstrahler
Nach erfolgten Umbauarbeiten erfolgte die Zulassung als Erprobungsfahrzeug für den
Straßenverkehr. Als Auflage dieser speziellen Form der Zulassung mussten Fahrten durch Dritte stets
von einem Toyota-Mitarbeiter oder von einem durch Toyota geschulten Spezialisten begleitet
werden. Es ist beabsichtigt, diese Einschränkung für das Folgevorhaben, den Flottenbetrieb ab 2011
aufzuheben. Eine Aufhebung ist auf Grundlage der im aktuell laufenden Testbetrieb gewonnen
Erfahrungen und Ergebnisse absehbar.
7.2.3 Betriebsvorbereitung und Fahrzeugbetrieb
Im Rahmen des Vorhabens wurden die Fahrzeuge für den Betrieb vorbereitet und in Berlin sowie bei
Veranstaltungen außerhalb Berlins, wie beispielsweise im Rahmen der WHEC 2010 in Essen,
betrieben. Ziel des Betriebs war es, die CEP-Ziele zu unterstützen, die Sichtbarkeit zu erhöhen und die
Schnittstelle zwischen Infrastruktur und Fahrzeugen zu optimieren.
Betriebsvorbereitung: Im März 2010 wurden folgende Maßnahmen durch Toyota-Ingenieure im
Rahmen der Betriebsvorbereitung durchgeführt:
 eine detaillierte Überprüfung der bestehenden Betankungseinrichtungen und eine Feststellung
ihrer Eignung für die Betankung der Fahrzeuge,
 Untersuchung der zuvor aus Japan nach Brüssel überführten Fahrzeuge auf Transportschäden
inkl. Überprüfung der Speichersysteme,
 Durchführung von Probebetankungen an den CEP-Tankstellen.
Für die Durchführung dieser Maßnahmen reisten Spezialisten aus Japan an, die durch Mitarbeiter des
Berliner Büros von Toyota unterstützt wurden.
Fahrzeugbetrieb: Die zwei Fahrzeuge dienten der erstmaligen Erprobung der Technologie im
Zusammenspiel mit der CEP-Infrastruktur unter europäischen Bedingungen. Hierzu wurden unter
anderem
 Fahrzeugtests zur Anpassung an die besonderen klimatischen und sonstigen für den Betrieb
relevanten Bedingungen (höhere Geschwindigkeiten, unterschiedliche Fahrbahnoberflächen)
in Europa (Berlin, Stuttgart, Spanien),
S e i t e | 50
 Betankungstests zur Evaluierung der technischen Kompatibilität der Fahrzeuge mit den
vorhandenen Betankungseinrichtungen der CEP,
 Betankungstests zur Unterstützung der Fehlersuche bei infrastrukturseitigen Problemen,
 Eignungstests an neu eröffneten Tankstellen (TOTAL Tankstelle in Berlin/Holzmarktstraße)
vorgenommen. Mit diesen zusätzlichen Tests hat Toyota den Einsatz der Fahrzeuge für den
Kundenbetrieb im Folgevorhaben optimiert und zur Verbesserung der Schnittstelle zwischen
Infrastruktur und Fahrzeugen im Rahmen der CEP beigetragen.
Unterstützung von CEP-Veranstaltungen: Die erste Präsentation der Fahrzeuge fand am 05.03.2010
im Rahmen eines öffentlichen Events anlässlich des Toyota-Beitritts zur CEP statt. Mit einer
hochrangig besetzen, medienwirksamen Veranstaltung hat Toyota dazu beigetragen, den
Bekanntheitsgrad der CEP zu erhöhen sowie über die Ziele und Aktivitäten der CEP zu informieren.
Darüber hinaus unterstützte Toyota unter anderem folgende CEP-Ride&Drive-Veranstaltungen:
 12.05.2010: Teilnahme mit zwei FCHV-adv an der CEP Wasserstofffahrzeuge-Rallye von Berlin
nach Hamburg. Auf der Rallye konnten Fachjournalisten die Fahrzeuge auf der rund 300 km
langen Strecke zwischen Berlin-Hamburg erproben und bei einem Zwischenstopp in Stolpe
selbst die Fahrzeuge betanken.
 16.-21.05.2010: Teilnahme an dem von der CEP angebotenen Ride&Drive-Service auf der
WHEC2010. Hier stellte Toyota ein Fahrzeug für ein interessiertes Fachpublikum bereit.
Zulassung des FCHV-adv für den Fahrbetrieb in Deutschland: Erstmals erfolgte die Zulassung der
neuesten Toyota FCHV-adv-Fahrzeuggeneration als Erprobungsfahrzeug für den europäischen Markt.
Als Auflage der Straßenzulassung wurde seitens des TÜV eine Beschränkung der Fahrer auf
ausschließlich von Toyota speziell geschultes Fachpersonal genannt.
Ziel eines geplanten Folgevorhabens wird die Aufhebung dieser Einschränkung für den Flotteneinsatz
ab 2011 sein, der auf Basis des in 2010 erfolgreich demonstrierten Probebetriebs umgesetzt werden
wird. Der Fahrzeugbetrieb ermöglichte wichtige Erkenntnisse in Hinblick auf den Betankungsvorgang
an den CEP-Tankstellen und das Fahrverhalten des Fahrzeugs unter europäischen Randbedingungen.
Die durchweg positiven Erfahrungen des Demonstrationsbetriebs der Testfahrzeuge lassen erwarten,
dass die kommenden zusätzlichen Fahrzeuge ab 2011 erleichterten Zulassungsbedingungen
unterliegen und es einer breiteren Öffentlichkeit ermöglichen, dieses Fahrzeug im Alltagsbetrieb zu
nutzen.
Umrüstung für den europäischen Markt: Die in der Projektantragsphase beabsichtigten
Umrüstungen des Fahrzeugs wurden wie geplant durchgeführt.
Fahrzeugtests: Alle zur Sicherstellung eines reibungslosen Fahrzeugbetriebs in Deutschland bzw.
Europa notwendigen Fahrzeugtests wurden im Rahmen dieses Vorhabens erfolgreich und wie
geplant durchgeführt. Die Kompatibilität mit der vorhandenen Betankungsinfrastruktur konnte
sichergestellt werden.
Als wesentliche Erkenntnisse aus dem Projektmodul sind anzuführen:
 Der Toyota FCHV-adv erfüllt alle für die Zulassung zum Straßenverkehr in Deutschland
notwendigen, technischen Anforderungen.
S e i t e | 51
 Die Bedingungen in Europa haben keinerlei negativen Einfluss auf den Betrieb der Fahrzeuge,
wie Tests in Deutschland und Spanien gezeigt haben. Getestet wurden hierbei nicht nur die
klimatischen Bedingungen, sondern auch weitere für den Fahrzeugbetrieb in Europa relevante
spezielle Bedingungen wie beispielsweise höhere Autobahngeschwindigkeit und
unterschiedliche Fahrbahnoberflächen.
 Die 700bar-Betankungstechnologie des Fahrzeugs ist technisch kompatibel mit der im Einsatz
befindlichen Betankungsinfrastruktur und im Einklang mit den in Diskussion befindlichen
Betankungsstandards SAE J 2601.
 Die im Rahmen des Probebetriebs und der Betankungstests gewonnenen Erkenntnisse
konnten zur kontinuierlichen Verbesserung der Schnittstelle zwischen Infrastruktur und
Fahrzeug beitragen.
Der Fahrzeugprobebetrieb hat gezeigt, dass der FCHV-adv problemlos in Kundenhand betrieben
werden kann. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für den Flotteneinsatz der Fahrzeuge, der ab 2011
vorgesehen ist. Der Zulassung der Fahrzeuge für den Betrieb in Kundenhand steht somit nichts mehr
entgegen.
S e i t e | 52
8
PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Phase III - Gremien,
Kommunikation
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Phase III,
Übergeordnetes Modul: Gremien, Projektkoordinierung,
Kommunikation
(Sonderbericht zum Ausstieg von Statoil aus dem
Vorhaben)
Adam Opel AG
Berliner Verkehrsbetriebe A.ö.R. (BVG,
BMW AG
Daimler AG
Linde AG
Shell Hydrogen BV
Siemens AG
Statoil ASA
Volkswagen AG
Toyota Motor Europe
01.05.2011-31.12.2014
Berichtszeitraum Statoil ASA
01.05.2011-30.09.2012
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV302G
Projektstatus
laufend
Anschlussaktivität
keine geplant
S e i t e | 53
8.1 Kurzfassung
Am 19.6.2012 erklärte die Statoil ASA als Verbundpartnerin im Vorhaben „Clean Energy Partnership
(CEP) – Phase III: Übergeordnetes Modul – Gremien, Projektkoordinierung, Wissensmanagement,
Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation“ die Absicht, in Entsprechung zu den Fristsetzungen in der
Konsortialvereinbarung der CEP zum 30.9.2012 aus dem Verbundvorhaben auszuscheiden.
Das Vorhaben wird durch die übrigen Verbundpartner fortgeführt.
Im Rahmen dieses Vorhabens setzen die Verbundpartner die begleitenden Maßnahmen fort die im
Vorläuferprojekt (vgl. Kap. 1) begonnen wurden.
Insbesondere umfassen die projektbegleitenden Aktivitäten
Gremien,
 den
Aufbau
und
die
Pflege
eines
wegweisenden
Informationsund
durch einen externen Pressesprecher in Zusammenarbeit mit einem externen Dienstleister
(PR-Agentur).
Die Partner der Clean Energy Partnership (Stand 30.09.2012),


















die Adam Opel AG,
die Air Liquide Deutschland GmbH (seit 1.8.2011)
die BMW AG,
die Daimler AG,
die EnBW Energie Baden-Württemberg AG (seit 1.11.2011)
die Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH (seit 1.8.2011)
die Hyundai Motor Europe GmbH (seit 1.4.2012 Verbundpartner, Förderung bislang nicht
beantragt)
die Linde AG,
die Siemens AG (ab 1.10.2012)
die Statoil ASA,
die Vattenfall Europe AG und
die Volkswagen AG
und die Toyota Motor Europe,
hatten sich zum Ziel gesetzt, im Rahmen dieses Vorhabens die erforderlichen begleitenden
Maßnahmen zu realisieren, die für den Ausbau des seit 2002 durch die deutsche Bundesregierung
geförderten Vorhabens Clean Energy Partnership zu einem Vorhaben mit weltweit
richtungsweisender Wirkung und mit Leuchtturmcharakter für den künftigen Einsatz von Wasserstoff
als Kraftstoff im Straßenverkehr erforderlich sein würden. Sie setzten hiermit die bereits im Rahmen
S e i t e | 54
des Vorhabens Clean Energy Partnership (CEP) – Phase II: Übergeordnetes Modul – Gremien,
Wissensmanagement,
und
Kommunikation
(Förderkennzeichen 03BV302x) aus Mitteln des NIP geförderten Maßnahme fort (vgl. Kap. 1).
Im Besonderen umfassten die im Rahmen dieses Übergeordneten Moduls umzusetzenden
projektbegleitenden Aktivitäten:





die organisatorische Realisierung und Vernetzung der Projektmodule durch Einsatz der durch
die Projektpartner personell auszustattenden Gremien:
o Vollversammlung (VV)
o Steuerkreis (SK)
o Task Force PR
o Arbeitsgruppe Infrastruktur und Produktion
o Arbeitsgruppe Mobilität/Pkw
o Arbeitsgruppe Mobilität/Bus
o Arbeitsgruppe Internationale Kooperation
o Arbeitsgruppe Organisation und Ausrichtung der CEP die erste Laufe des Vorhabens
in Leben gerufen wurde
o 5 technische Arbeitskreise, die erst im Laufe des Vorhabens ins Leben gerufen
wurden,
Betrieb eines ständig besetzten Projektbüros am Projektstandort Berlin,
Projektkoordinierung und –management des Gesamtvorhabens und seiner nachgeordneten
Betrieb und Pflege eines wegweisenden Informations- und Wissensmanagementsystems zum
Koordinierung und Durchführung der Projektkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit durch
o einen Pressesprecher, der die Aufgabe als externer Dienstleister wahrnimmt
o eine PR-Agentur als externe Dienstleisterin
vorwettbewerblichen Demonstration von Wasserstofftechnologien erfolgte parallel in
nachgeordneten sogenannten Projektmodulen.
nur eine verbindende Klammer um die Projektmodule zu schließen und sie hierdurch in einen
Prozess inhaltlichen Austauschs und kontinuierlicher Synergiebildung einzubinden, sondern zugleich
die Projektmodule von administrativen Prozessen und übergeordneten organisatorischen und
technischen Fragestellungen freizuhalten und ihnen hierdurch die Möglichkeit zu geben, sich voll auf
die technische Realisierung ihrer Inhalte zu beschränken.
Im Rahmen des Vorhabens wurde das sogenannten Knowledge and Information Management
System (KIM) als gemeinsamer übergeordneter Wissenspool weiterbetrieben welches in der
Projektphase II aufgebaut und in Betrieb genommen worden war. In der CEP generiertes Know-how
stand hiermit jederzeit für alle Projektmodule zur Verfügung und ermöglicht so Synergien, wie sie
bislang in anderen vergleichbaren Vorhaben nicht möglich waren. Sämtliche im Fördervorhaben
gesammelten Informationen stehen zum Ende des Berichtszeitraums in weit über 2.000 Dokumenten
den Projektpartnern zur Verfügung.
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen erfolgte in enger Kooperation aller Projektpartner.
Unterstützt wurden diese Arbeiten durch die folgenden Unternehmen, die im Rahmen des
Vorhabens durch die Partnerschaft beauftragt wurden, ohne selbst Projektpartner zu sein:
S e i t e | 55



Spilett New Technologies GmbH, Berlin: Das Unternehmen wurde nach einer zu Beginn von
Phase II durchgeführten Ausschreibung im Rahmen dieses Vorhabens neuerlich mit der
Projektunterstützung
und
der
Weiterentwicklung
und
dem
Betrieb
des
be: Public Relations GmbH, Hamburg: Das Unternehmen wurde nach einer zu Beginn von
Erbringung von Agenturleistungen im Arbeitsbereich Öffentlichkeitsarbeit / Kommunikation
beauftragt.
Claudia Fried: Nach einer noch in Phase II der CEP durchgeführten Ausschreibung wurde Frau
Claudia Fried zum 1.1.2011 zur Pressesprecherin der CEP berufen und durch alle Partner
anteilig beauftragt.
Partnership (CaFCP) und ab September 2012 auch mit der Scandinavia Hydrogen Highway
Partnership (SHHP) zusammen. Zur Pflege dieser Partnerschaften war bereits in Phase II die
Arbeitsgruppe Internationale Kooperation ins Leben gerufen worden, die ihre Arbeits in Phase III
fortsetzte.
8.4 Projektverlauf
8.4.1 Übersicht
Das Vorhaben startete planmäßig am 1.1.2011 in Fortsetzung des vom 1.5.2008-31.12.2010
geförderten Vorhabens Clean Energy Partnership (CEP) – Phase II - Übergeordnetes Modul: „Gremien,
Projektkoordinierung, Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation“. Es ist als
Verbundvorhaben bislang nicht beendet und wird von den übrigen Verbundpartnern planmäßig bis
31.12.2014 fortgesetzt, während Statoil aus unternehmensstrategischen Gründen seine Teilnahme
an dem Vorhaben zum 30.9.2012 beendete.
Das Gesamtvorhaben CEP setzte sich die folgenden wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele
und trieb deren Erreichung durch Umsetzung geeigneter Projektmodule über den gesamten
Berichtszeitraum voran:










technische Weiterentwicklung von Pkw und Bussen mit Brennstoffzellen und
Wasserstoffverbrennungsmotoren sowie Einführung neuer Fahrzeuggenerationen und
Einbindung neuer Fahrzeughersteller in die Kooperation,
technische Weiterentwicklung von Tankstellenkomponenten, Weiterentwicklung und
Etablierung einheitlicher Betankungsprotokolle, Installation von Technologien auf dem
aktuellsten Entwicklungsstand,
Etablierung eines gemeinsamen Tankstellenabnahmeprozesses,
Etablierung eines gemeinsamen Tankkartensystems,
Ausbau bestehender Betankungs- und Serviceinfrastrukturen,
Ausdehnung der CEP in die Fläche durch Einbindung neuer Regionen in das Vorhaben,
Errichtung neuer öffentlicher Betankungsstandorte zur Sicherstellung einer regionalen
Versorgungssicherheit und zur regionalen Flächenabdeckung sowie Vorbereitung eines
Aufbauprogramms zur Erreichung einer nationalen Flächendeckung,
Aufbau ausreichender Kapazitäten zur Betankung von Busflotten und zur Abgabe von
Wasserstoffmengen, die auch im Hinblick auf einen künftigen Einsatz belastbare Aussagen
Realisierung von technologischen und operativen Verbesserungspotenzialen durch
Umsetzung der „lessons learned“ aus CEP Phase II,
die Erprobung der Fahrzeug-, Erzeugungs- und Betankungstechnik unter realen
Alltagsbedingungen weitgehend im Kundenbetrieb,
S e i t e | 56


die Etablierung alternativer Bereitstellungspfade für regenerativen Wasserstoff (insb. BtH,
elektrolytische Erzeugung aus Windkraft),
die kontinuierliche gemeinsame Meilensteinüberprüfung und Vorüberlegungen für die
Inhalte des in 2014 zu beantragenden zweiten Abschnitts der Phase III (2015-2016).
Das Übergeordnete Modul, welches Gegenstand dieses Berichts ist, bildet eine wesentliche
Voraussetzung dafür, dass die genannten Vorhabenziele bis zum Ende des Förderzeitraums erreicht
werden können. Insbesondere das im Rahmen dieser Projektphase weiterentwickelte und
ausgebaute Informations- und Wissensmanagementsystem hatte maßgeblichen Einfluss darauf, dass
technologische und betriebliche Herausforderungen rasch erkannt und „lessons learned“ rasch
umgesetzt werden konnten. Dank der engen Zusammenarbeit, im Rahmen derer die beteiligten
Wettbewerber gemeinsames Wissen teilen, setzte das Projekt bis heute erhebliche Synergien frei,
die eine beschleunigte Marktvorbereitung für Wasserstofftechnologien in den kommenden Jahren
begünstigen. Hiermit konnten Projektprozesse insbesondere in den CEP-Arbeitsgruppen und
-Arbeitskreisen so erfolgreich implementiert werden, dass eine Markteinführung von
Wasserstofftechnologien durch einzelne Hersteller bereits zum Ende des NIP in 2016 weiterhin für
realistisch gehalten wird.
zusammenzutragen und dieses Know-how im Interesse einer raschen Weiterentwicklung zu teilen,
führte dazu, dass auch Phase III wie bereits zuvor Phase II mit einem maßgeblichen Zugewinn an
Wissen und wesentlichen Erkenntnissen für eine künftige wirtschaftliche wie technische Optimierung
der Anlagen und relevanten Prozesse fortgeführt werden konnte und über die Verweildauer von
Statoil im Vorhaben hinaus weiter fortgesetzt wird.
Die Umsetzung des Vorhabens erfolgte in vier Arbeitspaketen, die in den folgenden Kapiteln im
Detail betrachtet werden.
Im Rahmen dieses Arbeitspakets wurde die Arbeit in folgenden in Phase II des Vorhabens etablierten
Projektgremien fortgeführt:







Steuerkreis (SK),
Arbeitsgruppe Infrastruktur und Produktion - AGIP,
Arbeitsgruppe Mobilität /PKW – AGMP,
Arbeitsgruppe Mobilität/Busse – AGMB,
PR Task Force,
Arbeitsgruppe Internationale Kooperation.
Zusätzlich wurden im Laufe des Fördervorhabens die folgenden zusätzlichen Gremien ins Leben
gerufen und personell ausgestattet:







Gemeinsame Arbeitsgruppe Mobilität und Infrastruktur (AGMI)
Arbeitskreis Eichbare Mengenmessung (AKMM)
Arbeitskreis H2-Backup (AKBU)
Arbeitskreis Wasserstoffqualität (AKWQ)
Arbeitskreis Füllkupplungstest (AKFT)
Arbeitskreis Befüllprozess (AKBP)
Temporäre Arbeitsgruppe Organisation und Ausrichtung der CEP (AGOA)
S e i t e | 57
Mit der Durchführung der Projektkoordinierung beauftragte die Partnerschaft erneut die Spilett New
Technologies GmbH mit Sitz in Berlin, die bereits in Phase II diese Leistungen erbracht hatte.












Schnittstellenverortung und –management,
Sitzungsmanagement,
Akzeptanzanalysen,
Projektvertretung,
Projektsekretariat,
8.4.4 Wissens- und Informationsmanagement
Mit dem Weiterbetrieb und dem kontinuierlichen Ausbau des projekteigenen Wissens- und
Informationsmanagementsystems KIM beauftragte die CEP erneut die Spilett New Technologies
GmbH mit Sitz in Berlin, die bereits in Phase II nach Ausschreibung der Leistungen mit dem Aufbau
und der Inbetriebnahme des Systems beauftragt gewesen war.
Zu Beginn der dritten Phase erfolgte mit Überarbeitung der Konzeptpapiere der Arbeitsgruppen auch
ein Update der Wissensziele für das Projekt. Die Liste der Wissensziele wurde über die Projektlaufzeit
und im Ergebnis der Arbeitsgruppen und Arbeitskreise kontinuierlich fortgeschrieben.
Die Informations- und Wissenserhebung wurde uneingeschränkt fortgesetzt, so dass dem Projekt
zum Ende des Berichtszeitraums umfassende Datenbestände für den Zeitraum ab 01/2008 zur
Verfügung standen. Insbesondere wurde die Erfassung und Bereitstellung der laufend erhobenen
Betriebsdaten (Betankungsdaten und Betriebsdaten der Tankstellen, Betankungsdaten und
Wartungsinformationen der Mobilitätspartner) in einer gemeinsamen durch den Projektkoordinator
gepflegten Datenbank fortgesetzt. Automatisierungstechniken für den Rohdatenimport, Prüfroutinen
für Plausibilitätschecks und Auswerteroutinen zur Berichtsgenerierung der Infrastruktur- ebenso wie
der Mobilitätsdaten kamen hierbei zur Anwendung. Für die Auswertungen der Betankungsdaten
zwischen Tankstelle und Pkw und ihren Abgleich wurden Importroutinen genutzt, die die Rohdaten,
die durch die Partner bereitgestellt werden, aufbereitet und halbautomatisiert zuordnet.




Aufstellung aller in CEP Phase III betriebenen Pkw-Modelle mit technischen Grunddaten
CEP-Faktensammlung
Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Pkw- und Busflotten)
Monatliche Betankungsdaten nach Tankstellen (Pkw- und Busflotten)



Aufstellung aller in CEP Phase III betriebenen Pkw mit technischen Grunddaten und
Zulassungsangaben
Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Busflotte)
Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Pkw-Flotte)
S e i t e | 58



Zeitplan Infrastruktur und Mobilität
zusätzlich ab Phase III: individuelle Anlagenverfügbarkeitsinformationen für alle CEPTankstellen auf Basis der durch das Fahrinformationssystem gelieferten Statusmeldungen










Individuell wurden ab Phase III zudem für die Infrastrukturbetreiber Betankungsdaten in
aufbereiteter Form bereitgestellt.
internationalen Projekten konnte verschiedentlich unterstützt werden. In Abstimmung mit der
Partnerschaft wurden Informationen und/oder Erfahrungen bereitgestellt.



die CEP-Pressesprecherin, die durch die Partner zu gleichen Teilen beauftragt wurde und die
in dieser Funktion zugleich die PR Task Force leitet,
die PR Task Force als zuständige Arbeitsgruppe für diesen Arbeitsbereich,
eine durch die Partnerschaft zu gleichen Teilen beauftragte externe PR-Agentur.
umfassten im Detail:
Allgemeines / Kommunikationsmaterialien








Überarbeitung und Pflege der CEP-Außendarstellung (Neugestaltung der Website, Planung
und Umsetzung des Social Media Auftritts auf facebook, Visitenkarte auf XING etc.)
Erarbeitung, Überarbeitung und Pflege von Kommunikationsmitteln in deutscher und
englischer Sprache (CEP-Imagebroschüre inkl. Publikation auf USB-Stick und im Print,
Konzeption und Umsetzung eines H2-Minifolders mit Fakten zum Wasserstoff und eines 6seitigen Leporellos zur CEP, Fahnen für Tankstellen und Autos, Beachflag, CEP-Visitenkarten
etc.)
Überarbeitung des CD-Manuals inkl. Vorgaben für das Fahrzeugbranding nach NOWRichtlinien
Überarbeitung der Präsentationsunterlagen
Erarbeitung von Kommunikationsstrategien zum Thema Grüner Wasserstoff
Erstellung und Versand eines regelmäßigen Newsletters zu aktuellen Themen
Medienkooperation mit dem Magazin „enorm – Wirtschaft für den Menschen“
Gestaltung CEP-Tankkarte („H2 Card“)
S e i t e | 59









Gestaltung und Einrichtung eines Kundenbereichs auf der CEP-Website in enger
Zusammenarbeit mit der Projektkoordinierung
Kontinuierliche Medienarbeit – Journalistenkontakte
Ausschreibung, Vorbereitung und Umsetzung eines Fotoshooting für CEP-eigenes
Bildmaterial an Aufnahmeorten deutschlandweit (Projektstandorte, Bayern, SchleswigHolstein, Rügen etc.)
Planung, Vorbereitung und Realisierung von zwei Onlinefilmen für Social-Media-Kanäle zu
den Themen Emissionsfreiheit und Geräuscharmut
Neukonzeptionierung des CEP-Imagefilms undvorbereitende Maßnahmen für die Herstellung
Vorbereitung und Realisierung eines TV-Beitrag zur CEP in Kooperation mit n-tv
Vorbereitung
und
Durchführung
ADAC-Kooperation
Fahrtraining
mit
Brennstoffzellenfahrzeugen
Vorbereitung und Durchführung einer Kooperation mit der „Scandinavian Hydrogen Tour
2012“
Vorbereitende Sondierungen mit den Organisatoren der „Aquanario“ im Hinblick auf einen
mögliche Kooperation
Treffen mit politischen Entscheidern







Hannover Messe 2011: Ernst Pfister, Minister für Wirtschaft (Baden-Württemberg), Philip D.
Murphy, US-Botschafter in Berlin, Dr. Veit Steinle, Abteilungsleiter Umweltfragen und
Infrastruktur, Grundsatzfragen (BMVBS), Dr. Arne Wulff, Staatsekretär CDS (SchleswigHolstein), Dr. Jens-Peter Heuer, Staatssekretär Senatsverwaltung für Wirtschaft, Technologie
und Frauen (Berlin), Rainer Bomba, Staatssekretär (BMVBS), Hans-Heinrich Sander, Minister
für Umwelt (Niedersachsen), Günther Oettinger, Kommissar für Energie (Europäische
Kommission), Ladies' Programme of the Management Board of the Deutsche Messe AG, Jörg
Bode,
stellvertretender
Ministerpräsident
(Niedersachsen),
Mitglieder
des
Wirtschaftsausschusses (Thüringen)
CDU, Herr Jarzombak und Staatssekretärin: Treffen an der Holzmarktstraße und Probefahrt,
Anwesend: C. Fried und T. Wilhelm
Übergabe F-Cell an den Berliner Wirtschaftssenator Harald Wolf
SPD, Treffen Herr Machnig mit P. Schnell, T. Wilhelm, C. Fried
Treffen mit StS Mücke im Rahmen des „Tags der Offenen Tür im BMVBS“
Deutsch-Französischer Entdeckungstag: Staatsminister im Auswärtigen Amt Michael Link und
der französische Europaminister Jean Leonetti mit Schülern des Deutsch-französischen
Gymnasiums
Hannover Messe 2012: Wolfgang Tiefensee, MdB, Chinesische Delegation des Forschungsund Technologieministeriums mit Dr. Wan Gang, Minister, Delegation des Auswärtigen Amts,
Günther Oettinger, EU-Kommissar für Energie, Rainer Bomba, Staatssekretär im
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
Teilnahme/Organisation Termine, Besuchertermine Tankstellen:






04.01.2011: TU Berlin, Besuch von Studenten der Fakultät Verkehrs- und Maschinensysteme
an der Holzmarktstraße
27.01.2011 Teilnahme an der Übergabe der BZ-Fahrzeuge von Daimler an Gasag Vattenfall,
Salzufer
31.01.2011: Auftakt-Treffen in Wiesbaden zum Beitritt des Bundeslands Hessen
03.02.2011: Teilnahme Wasserstoffstammtisch Berlin H2Gate
15.03.2011: Treffen eMO/ Herr Lobenberg m. P. Schnell, C. Fried, BVG zur Vorstellung der
CEP an der Holzmarktstraße
18.3.2011: Teilnahme am „Zukunftskongress Mobilität“ des CDU Wirtschaftsrats
S e i t e | 60

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
22.3.2011: Stand und Fahrzeuge im Rahmen der Ausstellermesse im Energieforum Berlin zur
Verkündung des Berliner Aktionsprogramms E-Mobilität.
29. 04.2011: Ride & Drive für die Teilnehmer der Bürgerkonferenz des Projekts HyTrust
16.05.2011 Teilnahme an der Pressekonferenz zur Bürgerkonferenz Hytrust
20.05.2011: Besuch einer Delegation von HyNor an der Holzmarktstraße
27.06.2011: Besichtigung von Dr. Wan Gang, Minister für Wissenschaft und Technologie der
Volksrepublik China
27.06.2011: Teilnahme am Joint Japanese German Workshop on Hydrogen and Fuel Cells der
NOW GmbH (Berlin)
05.09.2011: Daimler übergibt 20 Elektro-Pkw und -Transporter in Hamburg, Teilnahme C.
Fried, K. Bube
26.09.2011: HyPort Müritz, Vortrag C. Fried
16.09.2011: Führung einer Preisträgerin über die Vattenfall-Tankstelle in Hamburg mit
anschließendem Besuch des Clean Tech Media Awards
27.09.2011: f-cell Stuttgart – Vortrag C. Fried
29.09.2011: Hamburger Klimawoche 2011 – Infotag Green Transportation Road
12.10.2011: Pro H2 Technologieforum Hannover, Vortrag C. Retzke
19.10.2011:
Parlamentarischer
Abend
des
Deutschen
Wasserstoffund
Brennstoffzellenverbands e.V.
20.10.2011: Jahreskonferenz Erneuerbare Energien ee11, Teilnahme C. Fried
25.10.2011: Eröffnung Hybridkraftwerk Prenzlau – CEP-Fahrzeugflotte vor Ort
03.+04.11.2011: Energieland Mecklenburg-Vorpommern und 18. Energie-Symposium:
Teilnahme Honda-Fahrzeuge, C. Fried
14.+15.11.2011: Besuch Catherine Dunwoody, CAFCP – Organisation Programm,
Besichtigung der CEP-Tankstellen in Hamburg und Berlin, Berichte der AGs
17.11.2011: IPHE Round Table: Organisation der CEP-Fahrzeugflotte
23.11.2011: Brennstoffzellenforum Darmstadt: Vortrag P. Schnell, Übergabe Daimler F-Cell
an die Hessische Umweltministerin Lucia Puttrich
29.+30.11.2011: Elektromobilität in Modellregionen – Ergebnisse und Ausblick, Teilnahme
be:pr
17.01.2012 Eröffnung Vattenfall Station HafenCity
25.01.2012 Treffen CEP-Pressesprecherin & Prof. Göhlich, TU Berlin, Prüfung einer
Kooperation in Sachen Batteriebusse
07.02.2012 Fachgespräch Wasserstoffinfrastruktur Baden-Württemberg, Vortrag R. Grasman
14.02.2012 Pressekonferenz des DWV
2.3.2012 Eröffnung ISE-Tankstelle Freiburg (die Anlage verfügt über den CEP-ready-Status)
08.03.2012 Tankstellenführung Holzmarktstraße
20.+21.03.2012 EID Kraftstoffforum, Vortrag P. Schnell
28.3.2012 Besuch der BtH-Anlage Leuna mit einem Journalisten des Technology Review
21.+22.04.2012 Nachhaltigkeitstage Baden-Württemberg, CEP Banner
18.04.2012 Veranstaltung zur Erstanlieferung von Windwasserstoff an der Total-Tankstelle
Heidestraße
23.-27.04.2012 Hannover Messe: Gemeinschaftsstand mit NOW GmbH, Ride & Drive mit der
CEP-Fahrzeugflotte, Round-Table-Gespräch: „Fahren mit Wasserstoff – wann haben wir ein
flächendeckendes Tankstellennetz?“
24.04.2012 Offizieller Beitritt der EnBW AG im Rahmen der Hannover Messe
27.04.2012 Chinesische Medien-Delegation an der Holzmarktstraße
21.+22.05.2012 Tagesspiegel E-mobility Summit, CEP-Pressesprecherin vor Ort
23.05.2012 Tag der Immobilienwirtschaft unter Beteiligung eines BVG-Wasserstoffbusses
02.05.2012 Tankstellenführung für die interessierte Öffentlichkeit
S e i t e | 61


04.- 05.06.2012 Veranstaltung B.A.U.M.-Jahrestagung 2012 mit Verleihung
Umweltpreises, Schloss Bellevue, Shuttle BVG-H2-Bus, CEP-Pressesprecherin vor Ort
03.-07.06.2012 WHEC Toronto, Vortrag H. Klingenberg
des
Organisation & Medienarbeit Events
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04.04.-08.04.2011: Hannover Messe (Präsenz auf den Ständen der NOW, Ride+Drive),
16.05.-22.05.2011: Michelin Challenge Bibendum (CEP-Messestand, Ride+Drive),
19.05.2011: Beitritt Air Liquide und Honda zur CEP (Pressekonferenz im Rahmen der Michelin
Challenge Bibendum),
28.05.2011: Lange Nacht der Wissenschaften, Berlin (inkl. Ride+Drive),
20.06.2011: Eröffnung der Wasserstofftankstelle Sachsendamm
23.06.2011: Interview des südkoreanischen Radiosenders KBS mit P. Schnell und C. Fried an
der Holzmarktstraße
28.-30.07.2011: Journalistenevent an der Holzmarktstraße auf Einladung des Partners Toyota
mit C. Fried
17.08.2011: Übergabe Brennstoffzellenhybridbusse in Hamburg
19.8.2011: Interview Enorm im Zuge der Medienkooperation
20.+21.08.2011: Tag der Offenen Tür im BMVBS
24.08.2011: Redaktionsbesuch Deutschland Radio mit C. Fried, J. Launer
29.+30.08.2011: Toyota Presseevent mit C. Fried
05.09.2011: Interview „Gazette“ mit P. Schnell
06.09.2011: Abstimmungen Ausstellungsforum HOLM zur Präsentation der CEP im Vorfeld
der IAA
08.09.2011: Beitritt Hessen zur CEP
29.09.2011: Redaktionsbesuch ADAC, C. Fried
19.10.2011: Österreichische Journalisten auf Einladung von Toyota, Teilnahme C. Fried
21.12.2011: Meeting in Kopenhagen zu H2 moves Scandinavia, Teilnehmer: C. Fried, P.
Schnell, be:pr
31.05.2012 Blogger-Event „Vom Windrad bis zum Tank – mobil mit Windwasserstoff“,
Teilnahme von 10 Onlinejournalisten/Bloggern
02.06.2012 Präsentation der Tankstelle Holzmarktstraße im Rahmen der Lange Nacht der
Wissenschaften Berlin
20.06.2012 50 Wasserstofftankstellen für Deutschland, Presseveranstaltung im BMVBS
8.4.6 Zusätzliche Maßnahmen
Um künftig Einzelabnahmen aller Standorte durch alle Fahrzeughersteller überflüssig zu machen,
wurde im Rahmen des Vorhabens eine abgestimmte Abnahmeprozedur für H2-Tankstellen etabliert.
Ein gemeinschaftlich zu finanzierendes CEP-Tankstellenabnahmeprogramm wurde beschlossen und
bis Ende 2012 durchgeführt. Die Tankstellenabnahmen erfolgten in der 3. und 4. Berichtsperiode
zunächst an sechs Standorten durch einen entsprechend technisch ausgestatteten Dienstleister.
8.5
Projektevaluation
S e i t e | 62





Technische Weiterentwicklung von wasserstoffgetriebenen Pkw und Bussen: Während der
Projektlaufzeit wurde insbesondere die Flotte die neue Fahrzeuggeneration von Daimlers FCell umfassend ins Projekt eingeführt. Bislang nicht in der CEP vertretene Fahrzeuge von
Honda und Hyundai konnten erstmals einem breiten europäischen Publikum präsentiert
werden. Während des Berichtszeitraums erfolgte die Einführung einer neuen Generation von
Brennstoffzellenbussen in Hamburg, während sich bei den Projektpartnern BMW und Ford
neue Fahrzeuggenerationen in der Vorbereitung befanden.
Technische Weiterentwicklung von Betankungsinfrastrukturen, Installation von
Technologien auf dem aktuellsten Entwicklungsstand: Schwerpunkt in Phase III war der
weitere umfassende Ausbau bestehender Infrastrukturen zu lokalen Netzwerken. Zum
Tragen kam hierbei erstmals auch der Einsatz einer nach Vorgaben der H2-Mobility-Initiative
weitgehend standardisierten Tankstellentechnologie mit dem Ziel, Anlagenpreise zu
erreichen, wie sie im Sinne einer Markteinführung unerlässlich sind. Die Erprobung
entsprechender Technologien erfolgt beispielsweise an den Standorten Heidestraße, Berlin,
Cuxhavener Straße und Bramfelder Chaussee, Hamburg. Das in Phase II eingeführte
Kundeninformationssystem, an das inzwischen alle CEP-Tankstellen und auch viele nicht zur
CEP gehörende Standorte angebunden sind, wurde während der Projektlaufzeit weiter
ausgebaut und war zum Ende des Berichtszeitraums nicht mehr nur per SMS-Abfrage
zugänglich sondern bot nun auch die Möglichkeit eines Online-Zugriffs per Smartphone oder
Computer auf eine in Echtzeit aktualisierte Kartendarstellung der Anlagenverfügbarkeit. Im
Kundeninteresse wurde während der Projektlaufzeit die CEP-Tankkarte eingeführt. Der
Kunde kann sich nun mit nur einer Tankkarte an allen CEP-Standorten autorisieren und
bargeldlos tanken. Daneben widmeten sich die während der Projektlauzeit etablierten
Arbeitskreise
wesentlichen
Fragestellungen
der
Weiterentwicklung
von
Technologiekomponenten, der Versorgungssicherheit
Ausbau bestehender Betankungsinfrastrukturen / Errichtung neuer öffentlicher
Betankungsstandorte zur Sicherstellung einer regionalen Versorgungssicherheit und zur
regionalen Flächenabdeckung: Während des Berichtszeitraums wurden zahlreiche neue
Standorte in Betrieb genommen. In Berlin kam der Standort Heidestraße hinzu, am Flughafen
BER begannen die Bauarbeiten, in Hamburg wurden die Stationen Hafencity, Cuxhavener
Straße und Bramfelder Chaussee eröffnet. In Düsseldorf wurde am Höherweg die erste
Station eröffnet. In Karlsruhe ging der Standort Durlacher Allee, in Stuttgart die Tankstelle
Talstraße in Betrieb. Parallel erfolgt zwischen den in der CEP engagierten
Infrastrukturpartnern und dem BMVBS im Juni 2012 die Verständigung auf die Umsetzung
eines 50-Tankstellen-Programms bis 2016.
„lessons learned“ aus den CEP Phasen I und II: Wesentliche Meilensteine waren die
Weiterentwicklung des Betankungsstandards für 700 bar unter besonderer Berücksichtigung
der durch die SAE im Rahmen des Dokuments SAE J-2601 gemachten Vorgaben, die
Erhöhung der Nutzerfreundlichkeit des Nutzerinformationssystems und die Forcierung eines
hohen Standardisierungsgrades für Anlagen im Interesse hoher Kosteneffizienz.
Fragestellungen die sich zum Ende des Berichtszeitraums weiterhin in intensiver Prüfung und
Erörterung befanden, waren Fragen der Wasserstoffqualität, Fragen der Eignung und
Standfestigkeit einzelner Technologiekomponenten, sowie die Themen eichfähige
Mengenmessung, Betankungsprozess, Tankstellenabnahmeverfahren, regionale BackupLösungen etc.
Zum Ende des Berichtszeitraums waren projektweit rund 110 Pkw und 8 Busse im Einsatz.
Während der 21-monatigen Projektlaufzeit wurden allein mit den Pkw rund 600.000 km
geleistet (zum Vergleich: 500.000 Pkw-Kilometer während der 36-monatigen Laufzeit von
Phase II) und dienten der intensiven Erprobung der eingesetzten Technologien. Auch die Zahl
der geleisteten Buskilometer und der Betankungen konnte substantiell erhöht werden.
S e i t e | 63



Die Untersuchung alternativer Bereitstellungspfade: Während der Projektlaufzeit wurden
erstmals maßgebliche Teile des abgegebenen Wasserstoffs als regenerativ erzeugter
Wasserstoff abgegeben. Relevante Erzeuger waren das Hybridkraftwerk in Prenzlau
(Erzeugung erfolgt hier im Rahmen der Aktivitäten um das Hybridkraftwerk der Enertrag AG
das Windwasserstoff für die Berliner TOTAL-Standorte bereitstellt und Lindes BtH-Anlage in
Leuna. Bereits für die Jahre 2011 und 2012 konnte nach ersten Schätzungen im Mittel ein
Anteil regenerativen Wasserstoffs von über 50% erreicht werden. Ursprüngliches Ziel zu
Beginn der Phase II war es, zum Ende von Phase III (2016) einen Anteil von 50% zu erreichen.
Gemeinsame Meilensteinüberprüfung und Festlegung der genauen Inhalte für den zweiten
Teil der Projektphase III (2015-2016): Zum Ende der Laufzeit des Vorhabens (31.12.2014)
wird erneut eine umfassende Revision der Projektziele für die Arbeitsbereiche
Mobilität/Pkw, Infrastruktur und Produktion erfolgen. Bedingt durch den vorzeitigen
Ausstieg von Statoil aus dem Vorhaben liegen zum Ende des Berichtszeitraums zu diesem
Punkt noch keine verbindlichen Ergebnisse vor.
Einleitung der Marktvorbereitung von Wasserstofftechnologien für den Verkehrsbereich:
Erste der an der CEP beteiligten Fahrzeughersteller sehen einen Markteinführung von
Wasserstofffahrzeugen ab 2015 vor. Entsprechende Weichenstellungen waren daher zum
Ende des Berichtszeitraums noch nicht erfolgt. Bedingt durch den vorzeitigen Ausstieg von
Statoil aus dem Vorhaben liegen daher zum Ende des Berichtszeitraums noch keine
verbindlichen Ergebnisse vor.
Das Übergeordnete Modul, bildete eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass die genannten Ziele
erreicht werden konnten oder bis zum Ende des Verbundvorhabens am 31.12.2014 erreicht werden.
Insbesondere das geplante Informations- und Wissensmanagementsystem hatte maßgeblichen
Einfluss darauf, dass technologische Herausforderungen erkannt und „lessons learned“ rasch
umgesetzt werden konnten. Die enge Zusammenarbeit der am Projekt beteiligten Wettbewerber
setzte im Projekt erhebliche Synergien frei, die eine beschleunigte Marktvorbereitung für
Wasserstofftechnologien massiv begünstigen. Nach gegenwärtigem Stand ist eine Markteinführung
von Wasserstofftechnologien in 2015 vorgesehen.
Das Übergeordnete Modul besitzt selbst nicht das Potential, verwertbare sachbezogene Ergebnisse in
nennenswertem Umfang zu liefern. Es trägt durch den Einsatz eines hochentwickelten Informationsund Wissensmanagementsystems, durch eine umfassende Öffentlichkeitsarbeit und durch eine
strukturierte Gremienarbeit – insbesondere durch die Arbeit der neu geschaffenen technischen
Arbeitskreise - allerdings maßgeblich dazu bei, die Verwertungspotentiale im Rahmen der
Vorhabens betriebene Informations- und Wissensmanagementsystem setzt Maßstäbe auch für
vergleichbare Projekte mit vergleichbar großen und komplexen Konsortien. Von besonderer
Bedeutung für den wissenschaftlichen Erfolg ist der erstmals geprobte Einsatz eines gemeinsamen
Datenpools, der intern umfassende technische Analysen unterschiedlicher Antriebssysteme,
unterschiedlicher Kraftstoffarten und Druckstufen, unterschiedlicher Erzeugungspfade und
Technologien und unterschiedlicher Betankungsanlagendesigns erlaubt.
Standzeiten bei Komponenten sowie zu einer kontinuierlich steigenden Anlagenverfügbarkeit bei
solchen Technologien, die sich als geeignet für einen künftige Marktsituation erwiesen haben.
S e i t e | 64
CEP unter Berücksichtigung all der von ihr geplanten Projektmodule ist eine Vorbereitung des
Marktes für Wasserstoff als Kraftstoff zum Ende der in der Umsetzung befindlichen Phase III des
Vorhabens.
Unter Verwertung der Ergebnisse dieses Vorhabens erfolgt im Anschluss an den aktuellen
Förderzeitraum die Marktvorbereitung, indem es Fahrzeughersteller auf dem Weg zur beginnenden
Serienfertigung (von einzelnen Partnern aus der Automobilindustrie für 2015 geplant) begleitet,
Infrastrukturpartner bei der Umsetzung der 50-Tankstellen-Programms unterstützt und Hand in Hand
geht mit der Initiative H2Mobility der Auto- und Mineralölindustrie und Energiewirtschaft, die
infrastrukturseitig
die
Schaffung
einer
für
die
Markteinführung
ausreichenden
Betankungsinfrastruktur ebenfalls bis 2015 vorsieht.
Grundsätzlich werden die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten von Wasserstoff als Kraftstoff auch
weiterhin als sehr gut eingestuft. Maßgeblich für eine erfolgreiche Kommerzialisierung ist es, dass
9
PROJEKTMODUL: Aufbau und Betrieb einer voll integrierten, öffentlichen
Wasserstofftankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin (Leistungsanteil
STATOIL)
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) Aufbau und Betrieb einer
voll integrierten, öffentlichen Wasserstofftankstelle an der
Holzmarktstraße in Berlin
(Sonderbericht zum Ausstieg von Statoil aus dem
Vorhaben)
Linde AG
Statoil ASA
01.01.2009-31.12.2013
01.01.2009-31.12.2012
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV210C
Projektstatus
laufend
Anschlussaktivität
von Projektpartner Total wird ein Anschlussvorhaben
geplant
S e i t e | 65
9.1
Kurzfassung
Im Rahmen des Vorhabens errichteten die Statoil ASA gemeinsam mit der Total Deutschland GmbH
und der Linde AG ein Wasserstofftankstelle zur Betankung von 350- und 700-bar- sowie LH2betankten-Fahrzeugen an der Holzmarktstraße in Berlin Friedrichshain.
Neben einer elektrolytischen Vor-Ort-Erzeugung verfügte die Anlage über eine Reihe technischer
Neuerungen wie z.B. ein H2-Micro-BHKW eine unterirdische Wasserstoffspeicherung usw.
Nach nicht lösbaren technischen Problemen und einer unternehmensstrategischen Umorientierung
verließ Statoil das Vorhaben mit Wirkung zum 31.12.2012.
Ziele dieses Projektmoduls sollten während der ursprünglich geplanten Projektlaufzeit 1.1.200931.12.2013 der Aufbau und der erfolgreiche Betrieb einer zahlreiche innovative Komponenten
umfassenden Wasserstofftankstelle an der Holzmarktstraße in Berlin-Friedrichshain sein. Vorgesehen
war nicht nur, die bestehende Versorgungsinfrastruktur in Berlin um einen zusätzlichen Standort zu
ergänzen. Ziel war es insbesondere auch, eine erstmals eigens für die 700-bar-Betankung entworfene
Tankstelle mit elektrolytischer Vor-Ort-Erzeugung von Wasserstoff zu realisieren. Die Anlage sollte
vorrangig der Betankung der in der CEP betriebenen Wasserstoff-PKW dienen, sollte aber bei Bedarf
zugleich eine Eignung für die Betankung der Wasserstoffbusse der BVG besitzen. Ihr Betrieb sollte
über die Projektlaufzeit hinaus mindestens bis zum Ende der Laufzeit von CEP Phase III (31.12.2016)
fortgesetzt werden.
Die Tankstelle war zum Zeitpunkt ihrer Planung und während ihrer Betriebsphase von maßgeblicher
Bedeutung für den Erfolg der CEP, da nur mit der zügigen Verfügbarkeit kundenfreundlicher
zentrumsnaher Betankungsmöglichkeiten eine Realisierbarkeit der durch die CEP-Mobilitätspartner
geplanten Flotten sichergestellt werden konnte.
Realisiert werden sollte die Anlage durch die CEP-Partner Total Deutschland GmbH, Linde AG und
Statoil ASA, die zu diesem Zweck ein von Total angeführtes Konsortium bildeten. Die Total
Deutschland GmbH fungierte über die gesamte Projektdauer als verantwortliche Gesamtbetreiberin
der Anlagen.
Statoil kam im Rahmen des Vorhabens die Rolle des Technologielieferanten für die gesamte
Druckwasserstofftechnologie von der elektrolytischen Erzeugung über die Verdichtung und
Speicherung bis hin zur bis -40°C vorgekühlten Abgabe ans Fahrzeug zu.
Während der veranschlagten Laufzeit des CEP-Projektmoduls planten die Partner eine voll in eine
öffentliche TOTAL-Tankstelle integrierte Wasserstofftankstelle mit Abgabestellen für flüssigen und
hochverdichteten gasförmigen Wasserstoff in Betrieb nehmen, Wasserstofferzeugungseinrichtungen
zur elektrolytischen Herstellung von Wasserstoff sowie ein Wasserstoffinformations- und
-veranstaltungszentrum aufbauen.
Während der Betriebsphase sollte die Erzeugung von Wasserstoff planmäßig unter Einsatz
regenerativer Energien erfolgen.
Als wesentliche Ziele dieses Vorhabens waren im Zuge der Antragstellung formuliert worden:
 die Fortsetzung der Aktivitäten aus Phase I der CEP und die Bereitstellung von Wasserstoff
(LH2, GH2 350bar/700bar) für die in Phase II der CEP zu betreibenden 40 Pkw sowie in
begrenztem Umfang für geplante Nahverkehrsbusse (2 bis 3 Fahrzeuge)
Großraum Berlin,
 entsprechend den Forderungen der Mobilitätspartner der CEP die sehr zügige Umsetzung
einer Versorgungsinfrastruktur für das Berliner Stadtzentrum im Interesse einer Bindung der
S e i t e | 66
im wesentlichen im Zentrum ansässigen Kunden und hiermit Sicherstellung eines hohen
Nutzungsgrades der eingesetzten Fahrzeuge,
 die maßgebliche Steigerung der Flexibilität und Effizienz der Erzeugungs- und
Diese Ziele konnten im Wesentlichen auch und gerade im Zusammenwirken mit anderen
Projektmodulen der CEP erreicht werden (vgl. hierzu auch A.3.2). Allerdings führten maßgebliche
technische Schwierigkeiten, die sich insbesondere aus dem technisch sehr ambitionierten Vorgehen
und dem hohen technologischen Innovationsgrad ergaben, dazu, dass ein Weiterbetrieb der Anlage
in der bestehenden Form unter wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten nach dem
31.12.2012 nicht mehr sinnvoll war (vgl. hierzu insbesondere Kap. A.2.2).
Gerade aufgrund der technischen Schwierigkeiten, denen sich Statoil im Rahmen dieses Projekts zu
stellen hatten, konnten wegweisende Erkenntnisse für das künftige Design von
Wasserstoffzeugungseinrichtungen und Betankungsanlagen ebenso wie für die Weiterentwicklung
künftiger Versorgungsstrategien erlangt werden.
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen erfolgte vor allem in enger Kooperation mit dem
norwegischen Unternehmen NEL Hydrogen AS. Bis 2011 war die NEL Hydrogen AS unter dem Namen
Hydrogen Technologies Teil der Statoil-Gruppe, wurde aufgrund interner Umstrukturierungen im
Konzern aber verkauft und bediente das Projekte fortan als externer Lieferant. Verschiedene
Komponenten des CGH2-Strangs wurden von NEL Hydrogen AS zugekauft.
Besondere Aufmerksamkeit verdienen ferner die Hofer Hochdrucktechnik GmbH aus Mülheim an der
Ruhr als Lieferantin der 500- und 100-bar-Kompressoren für die Anlage sowie die Hexagon
Composites Gruppe mit ihren Unternehmen Lincoln Composites und Raufoss Fuel Systems, die die
Zylinder für die unterirdische Speicherung des Wasserstoffs lieferte. Die Abgabeeinheit lieferte die
Bilfinger Berger Production Partner AG.
Das Unternehmen Spilett New Technologies GmbH, Berlin, unterstützte das Vorhaben mit Leistungen
im Bereich Projektkoordinierung.
9.4 Projektverlauf
9.4.1 Übersicht
Im Rahmen dieses hier beschriebenen CEP-Projektmoduls errichtete die TOTAL Deutschland GmbH
an ihrem Standort Holzmarktstraße 36-42 in 10243 Berlin eine Wasserstofftankstelle für die Abgabe
von CGH2 und LH2. Die Anlage wurde voll in eine konventionelle, bereits bestehende Tankstelle
integriert. Sie wurde um ein dem Thema Wasserstoff als Kraftstoff gewidmetes Tagungszentrum am
Tankstellenstandort, das regelmäßig von der CEP wie auch für Veranstaltungen genutzt wurde sowie
um eine Photovoltaikanlage zur Versorgung der Tankstelle mit Solarstrom ergänzt.
Zur Realisierung der Maßnahmen wurde das bestehende Tankstellengrundstück um die angrenzende
Fläche eines Gebrauchtwagenhandels erweitert.
Die Entwicklung, der Aufbau und der Betrieb der Wasserstofftechnik erfolgten in Zusammenarbeit
mit den Projektpartnern Statoil ASA (zu Projektbeginn StatoilHydro ASA) und Linde AG, wobei Statoil
für den im Rahmen dieses Schlussberichts beschriebenen Aufbau der Druckgaserzeugungs- und
-betankungseinrichtungen verantwortlich zeichnete, während Linde den LH2-Strang errichtete (vgl.
S e i t e | 67
hierzu den durch Linde vorzulegenden Schlussbericht, Förderkennzeichen 03BV210B). Die
Hauptbetreiberverantwortung für die Anlage über die gesamte Betriebsdauer lag bei TOTAL.
Zusätzlich setzte Total im Rahmen des Vorhabens den Betrieb einer bereits existierenden
Wasserstofftankstelle an der Detmoldstraße in München fort (vgl. hierzu den durch TOTAL
vorzulegenden Schlussbericht, Förderkennzeichen 03BV210A).
Das Vorhaben war von besonderer Bedeutung um eine komfortable und kundenfreundliche
Betankung der zu Beginn des Vorhabens bereits im Einsatz befindlichen oder für die Frühphase von
CEP II geplanten Fahrzeuge zu gewährleisten. Nachdem im Mai 2008 die erste Berliner
Wasserstofftankstelle, die im Rahmen der Phase I der CEP errichtet und von Aral/BP betrieben
worden war, außer Betrieb gestellt worden war, war eine Substituierung dieser
Betankungsmöglichkeit dringend geboten. Die Lücke war insbesondere durch die hier beschriebene
Anlage an der Holzmarktstraße zu schließen. Zwischenzeitlich kam zudem eine mobile Anlage an der
Margarete-Sommer-Straße in Berlin-Mitte zum Einsatz.
Die Leistungsanteile Statoils im Rahmen dieses Vorhabens umfassten die folgenden wesentlichen
Elemente, die zugleich Gegenstand dieses Schlussberichts sind:
 Aufbau, Test, Zertifizierung, Installation, Wartung und Service des Elektrolyseurs
 Aufbau, Test, Zertifizierung, Installation, Wartung und Service des Steuerungssystems und der
Peripherie
 Beschaffung, Installation, Wartung und Service des Hochdrucksystems einschließlich
Kompressoren
 Aufbau, Installation, Wartung und Service CGH2-Speichersystems inkl. Beschaffung der
Zylinder
 Aufbau, Installation, Wartung und Service CGH2-Abgabeeinrichtung
 Aufbau, Installation, Wartung und Service der Vorkühleinheit für 700-bar-Betankungen gem.
CEP-modifiziertem Betankungsprotokoll SAE J-2601
Ergänzt wurden die Leistungsanteile Statoils durch die Anteile der übrigen Projektpartner, die jeweils
Gegenstand eigenständiger Schlussberichte sein werden. Total zeichnete in diesem Zusammenhang
verantwortlich für.
 Gesamtkoordinierung
 Bereitstellung des Grundstücks
 Hauptbetreiberschaft für die Wasserstoffeinrichtungen sowie Betrieb der zugehörigen
konventionellen Tankstelle
 Bauvorbereitung Gelände, Bereitstellung Ver- und Entsorgungsinfrastruktur, inkl. Beschaffung
und Betrieb einer Trafostation
 Planung und Durchführung baulicher Maßnahmen inkl. Gebäude (auch Tagungszentrum),
technischen Bauten wie Einhausungen für unterirdische Speicher, Wegungen und
Außenanlagen
 Genehmigungen und Gutachten
 Beauftragung des Aufbaus sowie Betrieb des Wasserstoff-Micro-BHKWs
 Abstimmung der Sicherheitsarchitektur zwischen den Partnern
 Beschaffung der LH2-Infrastruktur (Dispenser, Leitungen, Steuerung etc.) und kostenfreie
Übernahme der vom Messedamm zu übernehmenden Komponenten (LH2-Tank, Kryopumpe).
Die Linde AG erbrachte folgende Leistungen im Zusammenhang mit dem Aufbau des LH2-Strangs:
 Lieferung und Installation eines LH2-Speichers der zuvor am Standort Messedamm, einer
ausschließlich in Phase I der CEP betriebenen Wasserstofftankstelle deinstalliert wurde,
 Lieferung und Installation der vom Messedamm zu übernehmenden Kryopumpe,
 Ingenieurleistungen im Zusammenhang mit dem Aufbau der LH2-Schiene.
S e i t e | 68
Die im Rahmen des Vorhabens zu errichtende Anlage wurde von den Projektpartnern als
außerordentlich leistungsfähige Tankstelle mit einem durchschnittlichen Bereitstellungsvolumen von
130 kg/Tag ausgelegt. Die Tankstelle erhielt eine ausreichende Speicherausstattung um
vorübergehend aber auch deutlich höhere Wasserstoffmengen abgeben zu können. So wurden bei
der Planung der Anlage auch Busbetankungen explizit vorgesehen. Die Tankstelle wurde mit einer
entsprechenden Abgabeeinrichtung ausgestattet.
Die sehr zentrale Lage des Standorts in Berlin-Friedrichshain in unmittelbarer Nähe zum Berliner
Ostbahnhof sowie zu den Niederlassungen verschiedener Projektpartner und Bundesministerien
ermöglichte es, die Tankstelle während der Projektlaufzeit breitenwirksam zu demonstrieren.
Zahlreiche hochrangige Delegationen informierten sich zwischen 2009 und 2012 über die NIP- und
CEP-Aktivitäten. Aber auch zahlreiche Veranstaltungen und die regelmäßige Öffnung des Standorts
für die interessierte Öffentlichkeit dienten nachhaltig der Verankerung des Themas
Wasserstoffmobilität im öffentlichen Bewusstsein. Anders als andere Berliner Wasserstofftankstellen
war dieser Standort für Regierungsgäste i.d.R. in wenigen Minuten von einem der beteiligten
Ministerien aus zu erreichen. Erst ab 2012 eignete sich hierfür auch der Standort Heidestraße in
Berlin-Mitte, der allerdings weder über ein Veranstaltungszentrum noch über die gleiche Vielfalt
technischer Lösungen (Vorort-Erzeugung, BHKW, LH2 etc.) verfügt. Von denjenigen Tankkunden, die
ihre Flotten zum größten Teil zentrumsnah betreiben, wurde der Standort während seiner
Betriebsphase bevorzugt angefahren (z.B. BSR: Anfahrt Heerstraße bisher 29,3 km, Anfahrt jetzt 12,9
km; BMVBS: Anfahrt Heerstraße bisher 14,6 km, Anfahrt jetzt 4,4 km; usw.).
Zur Errichtung der Wasserstofftankstelle übernahm die Total Deutschland GmbH nach Projektstart
eine rund 500m² große Zusatzfläche, die an die bestehende Total-Tankstelle an der Holzmarktstraße
36-42 in 10243 Berlin angrenzt.
Zum Zeitpunkt der Anlagenkonzeptionierung, zeichnete sich noch nicht ab, welche
Wasserstoffkraftstoffe sich im Zuge der Marktvorbereitung durchsetzen würden. Die Partnerschaft
entschied sich daher, an diesem Standort alle im Rahmen der der Clean Energy Partnership
erprobten Optionen anzubieten: LH2 sowie CGH2 in den Druckstufen 350bar und 700bar. Während
die LH2-Anlagen durch Projektpartner Linde zu installieren und aufzubauen waren (nicht Gegenstand
dieses Zwischenberichts), lag die Verantwortung für Entwicklung, Erprobung, Aufbau und Betrieb der
CGH2-Anlagen allein bei Statoil. Die bauliche Vorbereitung für die Installation des GH2-Strangs wurde
durch Total verantwortet.
Ziel des Vorhabens war es, die aktuellsten derzeit verfügbaren Erzeugungs-, Speicherungs- und
Abgabetechnologien einzusetzen und zu erproben und hiermit nicht nur eine deutliche Steigerung
der Energieeffizienz des Gesamtsystems zu erzielen, sondern im Hinblick auf eine künftige
Integrierbarkeit in Standorte mit schwierigen räumlichen Verhältnissen auch eine Verbesserung im
Hinblick auf die effiziente Raumnutzung herbeizuführen.
Im Vordergrund dieses Vorhabens stand die nachhaltige Erzeugung und Verwertung des
Wasserstoffs. Neben einer konsequenten Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien mittels
elektrolytischer Wasserstofferzeugung unter Einsatz regenerativer Energie kam der konsequenten
Vermeidung von Boil-off-Verlusten große Bedeutung zu. Total trug dieser Forderung Rechnung und
beauftragte die Entwicklung und den Aufbau eines Wasserstoff-Micro-BHKW, das im 4. Quartal 2009
erfolgreich in Betrieb ging.
Das Design der elektrolytischen Erzeugung erfolgte unter der expliziten Maßgabe, eine Optimierung
für den Betrieb mit unstet verfügbaren regenerativen Energien zu erzielen. Die Elektrolyse sollte sehr
flexibel auf ein kurzfristig sich änderndes Energieangebot reagieren können.
Statoil strebte mit seinem Engagement im Rahmen des Vorhabens die erstmalige Realisierung einiger
wegweisender Neuerungen an. So sollte ein zu Beginn des Vorhabens noch in der abschließenden
Entwicklung befindlicher Druckelektrolyseur zum Einsatz kommen, für den nicht nur ein um 20%
niedrigerer Energieverbrauch im Vergleich zur Vorläufergeneration erwartet wurde. Vor allem sollte
S e i t e | 69
dieser weit flexibler einsetzbar sein, als dies bei herkömmlichen Geräten der Fall war. Insbesondere
sollte dieser in einem sehr weiten Lastbereich effizient betrieben werden können und in der Lage
sein, sehr rasch auf ein schwankendes Energieangebot zu reagieren, was insbesondere für den
Tankstellenbetrieb mit schwankender Nachfrage und bei der Verwendung erneuerbarer Energien für
die Erzeugung von großer Bedeutung ist.
Die Verdichtertechnik war durch den in Deutschland ansässiger Hersteller Andreas Hofer
Hochdrucktechnik GmbH zu liefern.
Durch eine praxisgerechte Speicherausstattung wurde der Betrieb auch bei hoher
Betankungsfrequenz und wiederholten back-to-back-Betankungen sichergestellt. Zugleich sollte
hiermit ein konstanter Betrieb der Erzeugungsanlage unterstützt werden.
Erstmals wurde an diesem Standort eine unterirische Anordnung der Speicher gewählt und
erfolgreich erprobt. Abweichend von den Planungen erfolgte zwar keine Anordnung unter der
Fahrbahn, die technisch gleichwohl möglich ist, wo beengte Platzverhältnisse und der Zwang zu
hoher Flächenökonomie dies erfordern.
9.4.2 Aufbau Inbetriebnahme und Betrieb der CGH2 Schiene durch Statoil im Überblick
Die Arbeiten an der Tankstelle wurden von Statoil im August 2009 aufgenommen. Alle wesentlichen
Komponenten des CGH2-Strangs – Elektrolyseur, Verdichtereinheit, Speichersystem und Zapfpunkt waren zur offiziellen Eröffnung der Anlage im Mai 2010 geliefert und installiert.
Allerdings kam es bereits früh zu Verzögerungen im Vorhaben, da verschiedene Komponenten von
den Lieferanten zunächst nicht mit den erforderlichen Spezifikationen geliefert wurden, so dass
Nachlieferungen abzuwarten waren.
Nach der vollständigen Fertigstellung der Anlage zog sich die Inbetriebnahmephase aufgrund einer
Reihe nicht vorhersehbarer technischer Probleme in die Länge und musste schließlich im Dezember
2012 abgebrochen werden, ohne dass die Anlage zu diesem Zeitpunkt erfolgreich in einen stabilen
Dauerbetrieb hatte überführt werden können. Ein eingeschränkter Betankungsbetrieb war im Juni
2011 begonnen worden, musste aber im Januar 2012 endgültig eingestellt werden, nachdem nach
einem Kompressorschaden und einer vermutlich damit einhergehenden Kontamination der Anlage
mit Partikeln die Wiederinbetriebnahme nicht mehr gelang.
Die Erzeugung mittels vor Ort installierter Druckelektrolyse konnte nie erfolgreich in Betrieb
genommen werden.
Bereits während der Installation und Inbetriebnahme der Anlage sah sich Statoil einer Reihe
technischer Herausforderungen gegenüber, die zwar jeweils individuell immer wieder gelöst werden
konnten, die zugleich aber zu maßgeblichen Verzögerungen bei der Freigabe der Anlage für den
Regelbetrieb ebenso wie zu signifikanten zusätzlichen Kosten jenseits des beantragten Umfangs
führten. Im Zuge der Lösung technischer Probleme ergaben sich regelmäßig neue technische
Probleme, die im Abschnitt A 2.3 im Detail ausgeführt sind.
9.4.2.1 Elektrolyseur
Der Elektrolyseur wurde im Zuge des Vorhabens als Prototyp aufgebaut und war so im Vorfeld des
Vorhabens nie erprobt worden. Er wurde durch das Unternehmen NEL Hydrogen AS aufgebaut.
Zunächst sollte die Anlage, so die Planungen im Zuge der Antragstellung, durch Statoil selbst
aufgebaut werden. Hierfür zeichnete Statoils Abteilung Hydrogen Technologies verantwortlich, die
aber im Laufe des Projekts, einhergehend mit einer grundsätzlichen strategischen Neuausrichtung
bei Statoil, ausgeründet und verkauft wurde. Neben den Auswirkungen, die dieser Verkauf auch auf
die Projektstruktur und die fördertechnischen Rahmenbedingungen, sowie auf die hiermit für Statoil
S e i t e | 70
einhergehende Kostenentwicklung hatte, führte die Neuordnung des Verhältnisses zwischen
Projektpartner und Anlagenbauer zu einer allgemein verzögerten Projektrealisierung.
Ziel im Rahmen des Vorhabens war es, ein technisches Konzept für die Vor-Ort-Erzeugung von
Wasserstoff zu realisieren, welches eine ausreichende betriebliche Flexibilität besitzt, um die Vorteile
periodisch niedriger Strompreise voll auszunutzen.
Bedingt durch die deutlich verzögerte Bewilligung des Vorhabens begann der Aufbau der Anlage erst
im Frühjahr 2009, erfuhr dann aber eine Reihe weiterer Verzögerungen gegenüber dem
ursprünglichen Plan. Da der Elektrolyseur zum geplanten Eröffnungstermin der Tankstelle im Mai
2010 am Projektstandort verfügbar sein musste, führte dies letztlich dazu, dass die Anlage keinen
umfassenden Abschlusstests unterzogen werden konnte, ehe sie nach Deutschland überführt wurde.
Die Inbetriebnahme des Elektrolyseurs vollzog sich weit langsamer als geplant. Dies hatte
insbesondere zwei Gründe:
 Die Inbetriebnahme erfolgte unter erschwerten Randbedingungen, da der Prozess parallel zum
bereits laufenden Betankungsbetrieb erfolgte, dessen Start allerdings im Hinblick auf die
bereits im Vorhaben eingetretenen Verzögerungen und unter Berücksichtigung der
Vereinbarungen mit der CEP-Partnerschaft unabdingbar war.
 Zahlreiche Ausfälle der in Deutschland von der Hofer Hochdrucktechnik GmbH gefertigten
Kompressoreinheit verhinderten nachhaltig das zügige Voranschreiten der Inbetriebnahme.
Letztlich war es diese Komponente, die vermutlich auch zur Verunreinigung der Speicher und
damit zur endgültigen vorzeitigen Beendigung des Vorhabens führte.
Ein Belastungstest der Anlage wurde im Oktober 2010 durchgeführt. Im Anschluss wurden
umfassende Modifikationen erforderlich. Insbesondere war eine Umrüstung des Glykolschutzsystems
im Kühlaggregat erforderlich, um die Einhaltung der Wasserschutzverordnung zu gewährleisten. Im
Mai 2011 wurden neuerliche Modifikationen an der Anlage erforderlich. Diese umfassten auch eine
Überarbeitung der Elektrolysezelle. Im November 2011 erfolgte schließlich die CE-Zertifizierung des
Elektrolyseurs. Er konnte hiermit in den automatisierten Anlagenbetrieb integriert werden. Im Zuge
der Integration wurde aber erkannt, dass zudem ein Problem mit dem Taupunkt des erzeugten
Wasserstoffs bestand. Dies führte dazu, dass zusätzlich ein dem Elektrolyseur nachgeschalteter
Feuchteabscheider installiert wurde mit dem das Problem gelöst werden konnte.
Nachdem unmittelbar darauf im Januar 2012 eine Kontamination der Anlage mit Partikeln
festgestellt worden war, die es unmöglich machte, die Anlage in 2012 wieder in Betrieb zu nehmen,
konnte ein Regelbetrieb des Elektrolyseurs zur Erzeugung von Wasserstoff für Betankungszwecke
nicht mehr erprobt werden.
9.4.2.2 Verdichtereinheit
Der im Rahmen des Vorhabens eingesetzte Kompressor wurde planmäßig bei der Hofer
Hochdrucktechnik GmbH beschafft, die die Anlage in der ersten Jahreshälfte 2009 aufbaute. Die
Software der Anlagensteuerung ebenso wie die Einbindung der Anlage lagen in der Verantwortung
von Hydrogen Technologies, bzw. später in der Verantwortung von NEL Hydrogen AS.
Bereits früh im Laufe des Vorhabens musste ein Änderungsauftrag an die Hofer Hochdrucktechnik
GmbH gehen. Gegenstand des Auftrags war die Änderung des Leitungsdurchmessers an der Anlage.
Zusätzlich ergaben sich erste maßgebliche Verzögerungen; die auf Probleme mit dem
Zylindermaterial zurückgingen.
Mitte 2010 führten massive Probleme mit dem Durchflussumschalter zu einem notwendigen
Austausch verschiedener Bauteile. Unter anderem war das Hauptsteuergerät der Anlage vollständig
zu erneuern. Es wird davon ausgegangen, dass die Probleme auf eine fehlerhafte Installation
zurückzuführen sind, die durch einen lokalen Auftragnehmer verursacht wurden. Parallel kam es zum
Ausfall eines Regelventils für die Kühlung des Hydraulikaggregats. Die Anlage konnte aber kurzfristig
S e i t e | 71
repariert werden. Der anschließende erste Belastungstest mit dem Hydraulikaggregat verlief
allerdings nicht erfolgreich. Weitere Teile der Komponente wurden im Juli 2010 ausgetauscht.
Im September 2010 kommt es schließlich zu Ausfällen der Druck- und Temperaturfühler an der
Anlage. Nach der Demontage werden sie dem Hersteller zur Durchsicht und Reparatur übersandt.
Durch den bereits oben erwähnten Umbau des Glykolschutzsystems wird eine zeitweilige Stilllegung
der Anlage im Februar 2011 erforderlich.
Ab Frühjahr 2011 traten zudem wiederholt Leckagen am Kompressor auf. Betroffen waren hiervon
alle Verdichterstufen. In Folge dieser Ereignisse wurden wiederholte grundlegende Instandsetzungen
der Verdichtereinheit erforderlich, ohne dass diese letztlich zu einer zufrieden stellenden
Betriebszuverlässigkeit der Anlage führten. Bereits im Februar 2012 wurde neuerlich eine
vollständige Überholung des Kompressors erforderlich. Auch hierdurch konnte aber das Problem
nicht behoben werden, dass beim Kaltstart immer wieder Leckagen auftraten. Ein Erprobung der
Anlage oder gar ein Regelbetrieb im automatischen Betriebsmodus war daher nicht möglich. Der
Austausch der Dichtungen der ersten Kompressorstufe im Juni 2012 brachte keine Besserung, und
auch in der 2. Jahreshälfte 2012 traten die bekannten Probleme beim Kaltstart weiterhin auf, ohne
dass die Ursachen hierfür im Rahmen des Vorhabens abschließend ermittelt werden konnten.
Wahrscheinlich ist aber, dass das vom Hersteller gewählte Dichtungsmaterial im Zusammenwirken
mit den örtlichen Temperaturschwankungen und den betrieblichen Anfahrprozeduren die Probleme
verursacht hat.
Das entscheidende Problem, welches im Zusammenhang mit den Überholungsmaßnahmen vom
Februar 2012 entdeckt wurde, und welches letztlich zur vorzeitigen Beendigung des Anlagenbetriebs
und des Projekts führte, waren jedoch Partikeleinträge und Verunreinigungen der Anlage, die
ebenfalls auf den Kompressor zurückgeführt werden.
Es wird davon ausgegangen, dass es sich bei den Einträgen, die im Speicher und in der Abgabeeinheit
nachgewiesen werden konnten, um Abrieb vom Führungslager des Kompressors handelt. Letztlich
führten diese Verunreinigungen dazu, dass das Vorhaben nach gründlicher Abwägung der Kosten und
der technischen Machbarkeit ihrer zuverlässigen Beseitigung zum 31.12.2012 vorzeitig beendet
wurde.
9.4.2.3 Speichersystem
Die Speicher befinden sich unterhalb des Fahrwegs der Tankstelle und beanspruchen daher keine
zusätzliche Fläche. Durch die Installation in einem gasdichten Flüssigkeitsbehälter können
Undichtigkeiten sofort erkannt werden. Ventile sind im Trockenen außerhalb der Wanne installiert.
Die Errichtung der Betonwanne war Teil des Leistungspakets von Total.
Zu realisieren war erstmals in Deutschland ein unteririsches Speichersystem für die Lagerung des
gasförmigen Wasserstoffs bestehend aus:
 einer 450-bar-Speicherbank mit 24 * 250 l Speichervolumen (ca. 190 kg),
 sowie einer 900-bar-Speicherbank mit 2* 250 l Speichervolumen.
Vorteil dieses flächeneffizienten Konzepts, dessen bauseitige Realisierung durch Total erfolgte, war
die besondere Eignung für Ballungsräume mit ihren beengten Platzverhältnissen, wo in den
kommenden Jahren die meisten Tankstellen erwartet werden. Zudem konnte mit diesem Vorgehen
eine besonders hohe Ästhetik der Anlage erreicht werden, deren Druckgasteil heute kaum mehr von
einer konventionellen Tankstelle zu unterscheiden ist.
Die Speichertanks wurden wie geplant liegend in mehreren mit Flüssigkeit gefüllten gasdichten
Behältern untergebracht, die ihrerseits in einer Betonwanne installiert sind. Die im Rahmen des
Vorhabens eingesetzten Speichertanks stammen von den Herstellern Lincoln Composites und
Raufoss Fuel Systems - beides Unternehmen der Hexagon Composites Group. Eingesetzt wurden
S e i t e | 72
konventionelle Zylinder des Herstellers wie sie auch für die oberirdische Speicherung verwendet
werden. Abweichend von den Projektplanungen wurde
unter
Beachtung der
Wasserschutzverordnung zusätzlich ein Schutzanstrich in dem von Total errichteten unterirdischen
Speicherraum erforderlich. Diese Maßnahme wurde im Februar 2011 durchgeführt.
Abb. 1:
Anlagenästhetik: Einzige sichtbare Komponente der Anlagentechnik ist der im
Projektverlauf außer Betrieb gesetzte LH2-Speicher im Hintergrund
Im Rahmen von Betankungstests, die Ende Januar 2012 durchgeführt wurden, entdeckte man in den
Speichern ein für die Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen nicht mehr akzeptables
Kontaminationsniveau der Speicher mit partikulären Ablagerungen. Zunächst waren lediglich
Undichtigkeiten bei mehreren Betankungen festgestellt worden, die aber auf Partikeleinträge
zurückgeführt wurden.
Im Mai konnte in Kooperation mit der HYDAC International GmbH, die über eine entsprechende
Probenahmeapparatur verfügt, durch eine laboranalytische Untersuchung der Filtermembran
tatsächlich eine erhebliche Partikelbelastung (1,7 mg/kg H2; Partikelgröße >10µm) nachgewiesen
werden.
Um die Betriebsbereitschaft wiederherzustellen und um genauere Erkenntnisse über die Ursache der
Kontamination zu erlangen, wurden zwischen Frühjahr und September 2012 mehrere Versuche
unternommen, die Verunreinigungen aus dem Speicher auszuspülen, die offensichtlich nicht durch
das Speichersystem selbst verursacht worden waren, sondern vermutlich aus der Verdichteranlage
eingetragen wurden. Da mit entsprechenden Entwicklungen nicht gerechnet worden war, war
versäumt worden, die Speicher durch vorgeschaltete Filter ausreichend zu schützen. Eine
entsprechende Maßnahme sollte in kommenden Vorhaben obligatorisch sein, um die Speicher vor
entsprechenden nur mit hohem Aufwand zu beseitigenden Verunreinigungen zu schützen.
Äußerstenfalls muss mit der Notwendigkeit zum Austausch der kompletten Speicheranlage
gerechnet werden. Auch im Rahmen dieses Vorhabens konnten mit den Spülversuchen keine
ausreichende Verbesserung der Partikelbelastung erreicht werden.
S e i t e | 73
9.4.2.4 Dispenser
Die Abgabeeinheit wurde durch die Bilfinger Berger Production Partner AG in enger Zusammenarbeit
mit dem Statoil Research Centre in Porsgrunn aufgebaut. Sie basiert auf ähnlichen Systemen, die
bereits erfolgreich an Tankstellen in Norwegen (Oslo und Drammen) eingesetzt werden. Allerdings
wurden mit der durch Bilfinger Berger aufgebauten Anlage eine Reihe von Betankungstests im Statoil
Research Centre erforderlich. Die Testreihe führte zu signifikanten Verzögerungen im ersten Halbjahr
2010.
Im Herbst 2010 wurden im Zuge der Inbetriebnahme Probleme mit den Regelventilen sowohl für das
350-bar- als auch für das 700-bar-Betankungssystem erkannt. Die Ventile wurden dem Hersteller zur
Reparatur übersandt. Im Oktober lagen die Ventile wieder vor, versagten aber erneut. Parallel
erfolgte ein Austausch der Temperaturfühler gegen Einheiten mit einer schnelleren Ansprechzeit.
Ein Versagen der Filtersysteme in der 700-bar-Abgabeeinheit führte im Januar 2012 zu der
Entscheidung, das bereits an einer Tankstelle in Oslo erprobte Filtersystem zum Einsatz zu bringen
und die Zapfsäule den hierfür erforderlichen Modifikationen zu unterziehen.
9.4.3 Status des Vorhabens zum Projektende / Wegweisende Erkenntnisse aus dem
Vorhaben
Zum 31.12.2012 waren die meisten Komponenten der Anlage einsatzbereit. Während des vierten
Quartals 2012 befand sich die Anlage in ständiger Betriebsbereitschaft. Die TÜV-Abnahme erfolgte
im November 2012.
Allerdings gab es ungeachtet des guten Projektfortschritts mit Bezug auf die meisten Komponenten
weiterhin Problem mit dem Gesamtsystem. Insbesondere war es zum Projektende weiterhin
problematisch, Wasserstoff mit dem gewünschten niedrigen Taupunkt zu produzieren. Ferner hatte
die Kontamination des Systems mit Ablagerungen weder behoben noch hatte die Ursache hierfür
endgültig lokalisiert werden können, wenngleich weiterhin davon ausgegangen wird, dass der
Verdichter ursächlich für diese Einträge war. Betankungsversuche und begleitende Messungen
hatten ergeben, dass auch durch wiederholte Spülgänge eine Dekontamination der Anlage
offensichtlich nicht zu erreichen war, zumal weiterhin nicht nachgewiesen werden konnte, ob die
Quelle der Kontamination inzwischen ausgeschaltet war.
Zum Projektende war es zwar gelungen, das Taupunktprobleme auf zufriedenstellende Weise unter
Kontrolle zu bringen. Die Lösung des Partikelproblems hätte gleichwohl eine umfassende Erprobung
neuer Filterverfahren erfordert, wie sie auch für andere Tankstellenprojekte diskutiert wurde.
Allerdings waren aufgrund der bereits durchgeführten Filtertests die Erwartungen so gering, dass
eine Lösung ohne die Erneuerung oder grundlegende Überarbeitung von Verdichtung und Speicher
möglich sei, dass – auch im Hinblick auf das zu diesem Zeitpunkt bereits um rund 30% überschrittene
Budget – entschieden wurde, das Vorhaben zum Jahresende 2012 zu beenden.
Während der Durchführung des Projekts und der Inbetriebnahme der Anlage stellte Statoil eine
Reihe grundlegender Betrachtungen an, die auch von Wert für die CEP sein können und daher
entsprechend verfügbar gemacht werden sollen. Das sich entwickelnde Geschäftsfeld für Wasserstoff
als Kraftstoff stellt für die Hersteller geeigneter Anlagenkomponenten grundsätzlich bislang ein sehr
begrenztes Marktsegment dar. Viele der in diesem Projekt eingesetzten Komponenten müssen
aufgrund des bislang nicht existierenden Marktes, des ständigen Wissensgewinns und der
resultierenden ständigen Weiterentwicklung weiterhin als Prototypen betrachtet werden. Der
Aufbau einer Gesamtanlage auf Basis nicht vollständig ausgereifter Prototypen sowie ihr Betrieb
unter den hier erforderlichen hohen Drücken bedeuten einen maßgeblichen technischen Schritt.
Komponenten für den Umgang mit Wasserstoff unter den hier herrschenden Bedingungen sind nicht
ohne weiteres als Zukaufkomponenten am Markt verfügbar. Häufig sind spezielle Materialien und
besondere Designs erforderlich. Jeder Ausfall von Komponenten während der Inbetriebnahmephase
zog lange bis sehr lange Lieferzeiten für die Neubeschaffung nach sich. Hierdurch entstanden
S e i t e | 74
erhebliche Verzögerungen im Zeitplan, ehe der Inbetriebnahmeprozess wieder aufgenommen
werden konnte.
Der Plan, ein automatisiertes, voll integriertes Hochdrucksystem inkl. Erzeugung, Speicherung und
Abgabe an Kunden im Rahmen eines Vorhabens und einer Anlage zu realisieren, erwies sich im
Rahmen dieses Projekts als außerordentlich ambitioniertes Ziel. Zahlreiche der prototypischen
Komponenten, die zum Einsatz kamen, erforderten zunächst die Erlangungen von Genehmigungen
für den Betrieb in einer Hochdruckwasserstoffumgebung. Diese Zertifizierungsprozesse nahmen oft
viel Zeit in Anspruch und führten zu weiteren Verzögerungen in der Inbetriebnahmephase.
Die wichtigsten Erkenntnisse, die im Rahmen dieses Vorhabens von allen Beteiligten und auch von
den CEP-Partnern, denen alle wichtigen Informationen aus dem Vorhaben stets zur Verfügung
standen, erzielt wurden, waren damit:
 Das Design künftiger Wasserstofftankstellen soll sich stets an der Verfügbarkeit
standardisierter und erprobter Komponenten orientieren und darauf verzichten, verschiedene
Neuentwicklungen in einem Vorhaben zu kombinieren. Einzusetzende Komponenten –
Neuentwicklungen ebenso wie Standardkomponenten – sind zunächst umfassend unter
Laborbedingungen auf ihre Eignung für den Einsatz in Wasserstoffanlagen unter
Hochdruckbedingungen
zu
erproben.
Ausschließlich
entsprechend
erprobte
Einzelkomponenten sollten in komplexen Systemen miteinander kombiniert werden. Die
Einführung von Innovationen sollte Schritt für Schritt erfolgen, damit ihre Auswirkungen im
Einzelnen besser beurteilt werden können und im Falle des Scheiterns ein rascheres
Gegensteuern möglich wird.
 Häufig kommen in entsprechenden Anlagen Komponenten zum Einsatz, die nur von wenigen
hochspezialisierten Anbietern geliefert werden können. Hierdurch kommt es neben i.d.R.
langen Lieferzeiten zu z.T. extremen Wartezeiten, wenn Ersatzteile benötigt werden. Die
Nachlieferung bzw. Wiederherstellung ausgefallener Regelventile führte im Falle dieses
Vorhabens beispielsweise zu einem dreimonatigen Stillstand zwischen August und Oktober
2010. Wenngleich zu erwarten ist, dass sich mit dem Markteintritt von Wasserstoff als
Kraftstoff auch die Anbieterseite in vielen Bereichen diversifizieren wird, ist eine weitgehende
Standardisierung wesentlicher Komponenten und Prozesse unbedingt wünschenswert. Die
Bemühungen von H2Mobility zur Formulierung von standardisierten Lastenheften für
unterschiedliche Tankstellengrößen weisen hier bereits in die richtige Richtung.
 Grundsätzlich sollten sämtliche Anlagenteile durch geeignete Filtersysteme voneinander
getrennt und voreinander geschützt werden, um im Havariefall die Ursachen einer
Verunreinigung präzise lokalisieren zu können und die Wiederherstellbarkeit der Anlage mit
verhältnismäßigem Aufwand zu ermöglichen. Eine automatisierte Überwachung der Anlage an
definierten Stellen, aber auch eine regelmäßige Sichtkontrolle sämtlicher Filter, soll helfen,
Probleme frühzeitig zu erkennen, ehe beispielsweise Einträge die Speicher in einem Maß
schädigen, das eine Wiederherstellung ausschließt.
 Sofern eine Zusammenarbeit mit Dritten erfolgt, ist die sorgfältige Auswahl der
Kooperationspartner von essentieller Bedeutung. Das Vorhaben wurde wesentlich dadurch
verzögert, dass Lieferanten Komponenten zunächst nicht mit den erforderlichen
Spezifikationen lieferten, so dass diese unter zeitkritischen Bedingungen mit häufig langen
Lieferzeiten nachzuliefern waren.
9.4.4 Vorgehen nach Projektende
Im Juni 2012 erklärte Statoil gegenüber der Partnerschaft und gegenüber dem Fördermittelgeber die
Absicht, zum 30.9.2012 aus der CEP und allen zugehörigen Fördervorhaben und hiermit auch dem
Projektmodul „Tankstelle Holzmarktstraße“ auszuscheiden. Grund für diese Entscheidung Statoils
war vor allem eine Neuausrichtung des Unternehmens, die künftig dem Thema Wasserstoff keinen
wesentlichen Raum mehr gibt, womit eine sinnvolle Verwertung der Projektergebnisse nach
S e i t e | 75
Vorhabensende weitgehend ausgeschlossen wäre. Eine Fortsetzung des Vorhabens schien daher –
gerade auch angesichts der komplizierten technischen Herausforderungen, vor denen sich die
Partner im Rahmen des Vorhabens sahen – unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht mehr
sinnvoll und zielführend.
In Folge dieser Entscheidung waren zwischen Anfang Januar und Ende Mai 2013 zwischen den
Projektpartnern Statoil und Total unter Einbeziehung der NOW und des Projektträgers umfassende
Überlegungen dazu angestellt worden, wie das Vorhaben auch nach dem Ausstieg Statoils sinnvoll
fortzusetzen sei und wie insbesondere die geförderten Anlagen einer sinnvollen und
zweckgebundenen Nachnutzung zuzuführen seien. Einigkeit bestand in diesem Zusammenhang in
zwei Punkten:
 Der Tankstellenstandort soll auch nach dem Ausstieg Statoils aus dem Vorhaben unter allen
Umständen als Standort einer im östlichen Berliner Zentrum dringend benötigten
Wasserstofftankstelle erhalten bleiben.
 Die von Statoil entwickelte Anlagentechnik soll weiterhin der Erforschung und Entwicklung von
Wasserstoff als Kraftstoff zur Verfügung stehen. Sofern auf Grund der Kontaminationen und
sonstigen technischen Probleme ein Einsatz der Anlagenteile an diesem Standort
ausgeschlossen ist, sollen im Rahmen einer umfassenden technischen Analyse der Anlagen die
Ursachen für das technische Scheitern des Vorhabens umfassen untersucht werden.
Im Rahmen einer Ende Mai 2013 geschlossenen Vereinbarung zwischen Statoil und Total, deren
Details dem Projektträger und der Nationalen Organisation Wasserstoff GmbH bekannt sind, wurde
hierüber Einvernehmen erzielt. Statoil überlässt im Rahmen dieser Vereinbarung mit Wirkung zum
1.7.2013 die komplette Anlage dem Projektpartner Total. Total übernimmt die Anlage und führt sie
einer dem Förderzweck entsprechenden Weiternutzung zu. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass sie
künftig wissenschaftlichen Zwecken dient und entsprechend einem Forschungsinstitut überlassen
werden wird.
9.5
Projektevaluation
Ungeachtet der technischen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Aufbau und Betrieb der
CGH2-Anlage konnten im Rahmen des Vorhabens die meisten Projektziele erreicht werden,
allerdings kam es – einerseits aufgrund der weit später als erwartet erfolgten Bewilligung des
Vorhabens, anderseits aufgrund von Verzögerungen bei der Fertigstellung des CGH2-Strangs – zu
maßgeblichen Verzögerungen bei der Aufnahme des Betankungsbetriebs.
Zu Beginn des Vorhabens hatten die Projektpartner eine Reihe wissenschaftlicher und technischer
Arbeitsziele formuliert, die es durch Realisierung dieses Fördervorhabens zu erreichen galt:
 Fortsetzung und Ausweitung der in Phase I der CEP begonnen Aktivitäten zur Erreichung
kritischer Massen an Infrastruktureinrichtungen und Fahrzeugen: Mit der Inbetriebnahme
der Tankstelle konnte – wenngleich verspätet - den Fahrzeugbetreibern in Berlin die neben
dem Standort Heerstraße dringend benötigte zweite Berliner Wasserstofftankstelle zur
Verfügung gestellt werden. Nach dem Rückbau der Aral-Tankstelle am Messedamm zum Ende
von CEP Phase I war zur Überbrückung zunächst eine mobile Lösung zum Einsatz (vgl. FKZ
03BV203, 03BV2031) gekommen, die durch den Standort Holzmarktstraße abgelöst werden
konnte. Durch den Aufbau der Anlage konnte die Versorgungssituation in Berlin
zwischenzeitlich maßgeblich verbessert werden. Zusammen mit den später durch TOTAL und
Shell errichteten Stationen an der Heidestraße und am Sachsendamm war damit Ende 2011 /
Anfang 2012 bereits eine marktnahe Versorgungsituation etabliert. Wie Befragungen von
Fahrern ergaben, war die Verfügbarkeit dieser Tankstelle ab 2011 im Berliner Stadtzentrum
von hoher Bedeutung für die Bindung der im Wesentlichen im Zentrum ansässigen Kunden.
S e i t e | 76





Hiermit konnte ein hoher Nutzungsgrad der eingesetzten Fahrzeuge sichergestellt werden. Mit
dem Ausfall der Anlage ab Januar 2012 war auch die Anlage an der Heidestraße nahezu
betriebsbereit, so dass für die Nutzer keine akzeptanzschädliche Versorgungssituation in der
City entstand.
Weiterentwicklung, Erprobung und Validierung der 700-bar-Betankungstechnologie und der
zugehörigen Hochdruckspeichertechnologie: Im Rahmen des Vorhabens konnte eine
umfassende Erprobung und Validierung der 700-bar-Technologie erfolgen. Der Betrieb der
Anlage lieferte wertvolle Erkenntnisse bei der Beurteilung des am Reißbrett entwickelten aber
bislang nie in der Praxis erprobten Betankungsstandards SAE J-2601. Betriebserfahrungen, die
im Rahmen dieses Vorhabens gesammelt werden konnten, nährten Zweifel an der ökonomisch
sinnvollen Machbarkeit des Betankungsstandards. Diese wurden später durch Erfahrungen an
anderen Standorten bestätigt und führten schließlich zur Einführung eines modifizierten
Standards. Im Ergebnis dieses und anderer CEP-Vorhabens befindet sich derzeit der Standard
durch die SAE-Gremien in der Revision. Es wird davon ausgegangen, dass im Ergebnis ein
revidiertes und in der Praxis realisierbares Betankungsprotokoll für so genannte A-70Betankungen veröffentlicht wird.
Weiterentwicklung der Elektrolysetechnologie hinsichtlich Effizienz und Betriebsflexibilität:
Statoil brachte mit der im Rahmen dieses Vorhabens eingesetzten Elektrolysetechnik einen
Technologie an den Start, die eine grundsätzlich bessere Eignung für den Einsatz mit
fluktuierend verfügbaren erneubaren Technologien besitzt. Aufgrund der besonderen
Rahmenbedingungen des Vorhabens und aufgrund andauernder technischer Probleme, die aus
verschiedenen Gründen – keine ausreichende Zeit zum Test der Anlage im Werk,
Standschäden an der Zelle durch Verzögerungen im Vorhaben, technische Probleme durch zu
hohen Wassergehalt des Wasserstoffs etc. – auftraten, kam es im Rahmen des Vorhabens zu
keiner Erprobung des Elektrolyseurs unter realen Einsatzbedingungen. Eine
Wasserstofferzeugung für Betankungszwecke konnte damit nie in Angriff genommen werden.
Erbringung des Nachweises, dass Regionen infrastrukturseitig durch geeigneten Maßnahmen
zügig erschlossen werden können: Mit Fertigstellung dieses Standorts und der während der
Laufzeit dieses Vorhebens realisierten Standorte am Sachsendamm und an der Heidestraße
sowie mit der bereits zuvor bestehenden Anlage an der Heerstraße wäre eine für Kunden
akzeptable bis gute Erschließung des Berliner Stadtgebiets erreicht worden, wenn ein
Weiterbetrieb der Anlage möglich gewesen wäre. Diese Situation wäre durch die derzeit im
Bau befindliche Anlage am Flughafen BER weiter verbessert worden. Zwischenzeitlich zog die
Tankstelle während ihrer kurzen Betriebsphase zahlreiche Kunden an und wurde gut
angenommen. Im Bewußtsein um die Wichtigkeit des Standorts wird daher Total die Anlage als
Wasserstofftankstelle erhalten. Derzeit befindet sich in der Prüfung, ob Teile der bestehenden
Anlagentechnik weiterverwendet werden können, die Total zunächst vollständig von Statoil
übernimmt. Sofern eine Weiterverwendung ausgeschlossen ist, werden die Anlagenteile einer
Forschungseinrichtung zur Verfügung gestellt. Total wird in diesem Fall in Zusammenarbeit mit
einem anderen Anlagenbauer eine CGH2-Anlage an diesem Standort installieren.
Erprobung von Wasserstofferzeugung in Abhängigkeit von Stromtarifen, um die
Erzeugungskosten zu reduzieren: Die Erprobung der Wasserstofferzeugung in Abhängigkeit
von Stromtarifen konnte nicht im gewünschten Maße erprobt werden. Ursächlich hierfür war,
dass wie beschrieben die Elektrolyse nicht erfolgreich für die Erzeugung von Wasserstoff zur
Abgabe an Fahrzeuge in Betrieb genommen werden konnte. Aufgrund der hohen Flexibilität
der im Rahmen des Vorhabens erprobten Erzeugungstechnologie wird aber grundsätzlich
davon ausgegangen, dass nach einer erfolgreichen Inbetriebnahme der Gesamtanlage eine
Erzeugung in Abhängigkeit von Stromtarifen möglich gewesen wäre. Durch eine ausreichende
Speicherausstattung und durch die sich im 4. Quartal 2011 abzeichnende hohe Frequentierung
des Standorts waren alle Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung gegeben.
Senkung der Erzeugungskosten für Wasserstoff und der Betriebskosten von
Betankungseinrichtungen: Das Projektziel konnte nicht erreicht werden, da im Rahmen des
S e i t e | 77
Vorhabens kein für die Abgabe an Fahrzeuge geeigneter Wasserstoff vor Ort erzeugt werden
konnte. Aufgrund der technischen Probleme die mit dem Vorhaben einhergingen entstanden
zudem ungeplante Betriebskosten – z.B. für die Vorhaltung von Personal für betreute
Betankungen – so dass eine Senkung der Betriebskosten im Rahmen dieses Vorhabens
zunächst nicht erfolgreich erreicht werden konnte. Die Projektpartner sind gleichwohl davon
überzeugt, dass die Technologie grundsätzlich das Potential bietet, diese Ziele in Zukunft zu
erreichen.
 Erprobung neuer Technologien und neuer betrieblicher Konzepte im Interesse einer höheren
Gesamteffizienz und einer beschleunigten Marktvorbereitung: Verschiedene der im Rahmen
des Vorhabens eingesetzten innovativen Technologien konnten mit zum Teil sehr guten
Resultaten im Rahmen des Vorhabens getestet werden. Positive Erfahrungen konnten unter
anderem mit der unterirdischen Speicherung von Wasserstoff gemacht werden. Offene Fragen
in Bezug auf den Gewässerschutz konnten in diesem Zusammenhang geklärt werden. Die
technische Realisierung gelang ohne Einschränkungen. Auch das BHKW, das von Total mit dem
Ziel einer höheren Effizienz des LH2-Strangs entwickelt und erprobt wurde, erwies sich als
zielführende und leistungsfähige Innovation. Allerdings führte die Einstellung des Betriebs der
BMW-Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und in dessen Folge die Einstellung des Betriebs
der LH2-Schiene am Standort Holzmarktstraße dazu, dass kein Boil-off-Gas für die Umsetzung
im BHKW mehr zur Verfügung stand, die Anlage mithin zunächst außer Betrieb gesetzt wurde.
Bis dahin hatte sie aber die Effizienz des LH2-Strangs maßgeblich verbessern können. Die
Einführung des SAE-Betankungsstandards J-2601 erwies sich als schwierig. Ursächlich hierfür
war allerdings der Standard selbst, der im Auftrag des zuständigen Standardisierungsgremiums
nie in der Praxis erprobt worden war und im Rahmen der CEP erstmals zur praktischen
Umsetzung kam. Im Ergebnis der Erfahrungen aus diesem Vorhaben befinden sich derzeit
durch die SAE-Gremien modifizierte Betankungsprotokolle in Vorbereitung, die die derzeit von
der CEP eingesetzten CEP-seitig modifizierten Protokolle ablösen sollen. Die ursprünglich von
der SAE entwickelten Protokolle hätten derart hohe Anforderungen an die Anlagentechnik –
insbesondere an die Wasserstoffvorkühlung – gestellt, das ihre Umsetzung wirtschaftlich kaum
darstellbar gewesen wäre. Die Auswirkungen, die eine Umsetzung auf die Entwicklung der
Wasserstoffpreise gehabt hätte, hätten den Markteintritt der Technologie zwangsläufig
behindert.
letztlich die Leistungsfähigkeit der 700-bar-Betankungstechnologie.
Wenngleich Statoil als Förderempfänger nicht die weitere Verwertung der Projektergebnisse
anstrebt – ausschlaggebend sind hierfür insbesondere unternehmensstrategische Erwägungen, die
Statoil bewogen haben, die Wasserstofftechnologie nicht weiter aktiv zu verfolgen, sondern sich auf
das Kerngeschäft mit fossilen Energieträgern und regenerativen Energien zu konzentrieren – sind die
im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse dennoch von großer Relevanz für die
Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie und die Erlangung der Maturität zentraler
Komponenten.
Eine Verwertung der im Rahmen des Vorhabens erzielten Erkenntnisse soll gleichwohl erfolgen.
Projektpartner Total betreibt auch künftig mit hohem Engagement die Marktvorbereitung für
Wasserstoff als Kraftstoff und wird entsprechend auch den Tankstellenstandort Holzmarktstraße
erhalten. Total wird zunächst die Anlagentechnik von Statoil übernehmen und diese – sofern ein
Weiterbetrieb ausgeschlossen ist – an eine Forschungseinrichtung zur weiteren Erforschung
weitergeben. Das Vorgehen ist soweit vertraglich zwischen Total und Statoil vereinbart. Sofern eine
Weiterverwendung der Anlagen oder von Teilen derselben für den vorgesehenen Zweck
S e i t e | 78
ausgeschlossen ist, wird Total in Zusammenarbeit mit einem anderen Anlagenbauer einen alternative
technische Lösung an der Holzmarktstraße errichten und die Tankstelle ab 2014 wieder der
Öffentlichkeit zur Verfügung stellen.
Die im Rahmen des Vorhabens erlangten Erkenntnisse über die Anwendbarkeit des US-Standards für
700-bar-Druckgasbetankungen SAE J-2601 sind von besonderer Bedeutung für die Umsetzung dieses
Standards in der Praxis. Erstmals wurde hier eine entsprechende Erprobung dieses Standards in der
Praxis durchgeführt. Sie führte zu Ergebnissen, die eine Revision des Standards erforderlich machen.
Im Ergebnis des Vorhabens ist also mit einem revidierten Standard zu rechnen, der künftig an
Wasserstofftankstellen mit 700-bar-Option weltweit Einsatz finden wird. Das Vorhaben leistete
insofern einen maßgeblichen Beitrag zur Erlangung der Marktfähigkeit der Technologie.
Klar wurde im Rahmen des Vorhabens auch, dass eine weitgehende Standardisierung von
Wasserstofftankstellen für die Zukunft dringend geboten ist, um die individuelle Inbetriebnahme zu
beschleunigen und die Ersatzteilversorgung zu verbessern. Entsprechende Aktivitäten begannen
parallel zum Vorhaben im Rahmen der Initiative H2Mobility die erstmals Lasthefte für
standardisierte, modulare Tankstellen verschiedener Größenklassen vorlegte. Durch die weitgehende
Standarisierung von Tankstellen wird eine weit kostengünstigere Realisierung möglich, als dies bei
bisherigen individuell entwickelten und geplanten Anlagen der Fall war. Zugleich kann die
Zuverlässigkeit der Anlagen erhöht werden, da nicht jede Anlage mit hohem Innovationsanteil
realisiert wird. Heute sind erste H2-Mobility-standardisierte Anlagen bereits unter einer Million Euro
realisierbar. Weitere Skaleneffekte sind bei einem raschen Ausbau der Infrastruktur zu erwarten.
Angesichts dieser Entwicklung ist der im Rahmen dieses Vorhabens eingeschlagene Weg einer
individuellen, standortbezogenen Entwicklung mit hohem Innovationsgehalt und eigener Vor-OrtErzeugung nicht mehr vollständig zeitgemäß, was zum Zeitpunkt der Projektentwicklung aber nicht
absehbar war. Vor diesem Hintergrund ist auch die Verwertbarkeit der Projektergebnisse zu sehen.
S e i t e | 79
10 PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Aufbau und Betrieb einer voll
integrierten, öffentlichen Wasserstofftankstelle an der Holzmarktstraße in
Berlin (Leistungsanteil TOTAL)
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) Aufbau und Betrieb einer
voll integrierten, öffentlichen Wasserstofftankstelle an der
Holzmarktstraße in Berlin
Linde AG
Statoil ASA
01.01.2009-31.03.2014
01.01.2009-31.03.2014
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV210A
Projektstatus
abgeschlossen
Anschlussaktivität
Projektpartner TOTAL realisiert am Projektstandort derzeit
ein Nachfolgevorhaben
10.1 Kurzfassung
Im Rahmen des Vorhabens betrieb die Total Deutschland GmbH eine gemeinsam mit der STATOIL
ASA und der Linde AG errichtete Wasserstofftankstelle zur Betankung von 350- und 700-bar- sowie
LH2-betankten-Fahrzeugen an der Holzmarktstraße in Berlin Friedrichshain.
Neben einer elektrolytischen Vor-Ort-Erzeugung verfügte die Anlage über eine Reihe technischer
Neuerungen wie z.B. ein H2-Micro-BHKW eine unterirdische Wasserstoffspeicherung usw.
Ziele dieses Projektmoduls sollten während der ursprünglich geplanten Projektlaufzeit 1.1.200931.12.2013 (verlängert bis 31.3.2014) der Aufbau und der erfolgreiche Betrieb einer zahlreiche
innovative Komponenten umfassenden Wasserstofftankstelle an der Holzmarktstraße in BerlinFriedrichshain sein. Vorgesehen war nicht nur, die bestehende Versorgungsinfrastruktur in Berlin um
einen zusätzlichen Standort zu ergänzen. Ziel war es insbesondere auch, eine erstmals eigens für die
700-bar-Betankung entworfene Tankstelle mit elektrolytischer Vor-Ort-Erzeugung von Wasserstoff zu
realisieren. Die Anlage sollte vorrangig der Betankung der in der CEP betriebenen Wasserstoff-PKW
dienen, sollte aber bei Bedarf zugleich eine Eignung für die Betankung der Wasserstoffbusse der BVG
besitzen. Ihr Betrieb sollte über die Projektlaufzeit hinaus mindestens bis zum Ende der Laufzeit von
CEP Phase III (31.12.2016) fortgesetzt werden.
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Die Tankstelle war zum Zeitpunkt ihrer Planung und während ihrer Betriebsphase von maßgeblicher
Bedeutung für den Erfolg der CEP, da nur mit der zügigen Verfügbarkeit kundenfreundlicher
zentrumsnaher Betankungsmöglichkeiten eine Realisierbarkeit der durch die CEP-Mobilitätspartner
geplanten Flotten sichergestellt werden konnte.
Realisiert werden sollte die Anlage durch die CEP-Partner TOTAL Deutschland GmbH, Linde AG und
Statoil ASA, die zu diesem Zweck ein von TOTAL angeführtes Konsortium bildeten. Die TOTRAL
Deutschland GmbH fungierte über die gesamte Projektdauer als verantwortliche Gesamtbetreiberin
der Anlagen.
Statoil kam im Rahmen des Vorhabens die Rolle des Technologielieferanten für die gesamte
Druckwasserstofftechnologie von der elektrolytischen Erzeugung über die Verdichtung und
Speicherung bis hin zur bis -40°C vorgekühlten Abgabe ans Fahrzeug zu.
Während der veranschlagten Laufzeit des CEP-Projektmoduls planten die Partner, eine voll in eine
öffentliche TOTAL-Tankstelle integrierte Wasserstofftankstelle mit Abgabestellen für flüssigen und
hochverdichteten
gasförmigen
Wasserstoff
in
Betrieb
zu
nehmen
und
Wasserstofferzeugungseinrichtungen zur elektrolytischen Herstellung von Wasserstoff sowie ein
Wasserstoffinformations- und -veranstaltungszentrum aufzubauen.
Während der Betriebsphase sollte die Erzeugung von Wasserstoff planmäßig unter Einsatz
regenerativer Energien erfolgen.
Als wesentliche Ziele dieses Vorhabens waren im Zuge der Antragstellung formuliert worden:
 die Fortsetzung der Aktivitäten aus Phase I der CEP und die Bereitstellung von Wasserstoff
(LH2, GH2 350bar/700bar) für die in Phase II der CEP zu betreibenden 40 Pkw sowie in
begrenztem Umfang für geplante Nahverkehrsbusse (2 bis 3 Fahrzeuge)
Großraum Berlin,
 entsprechend den Forderungen der Mobilitätspartner der CEP die sehr zügige Umsetzung
einer Versorgungsinfrastruktur für das Berliner Stadtzentrum im Interesse einer Bindung der
im Wesentlichen im Zentrum ansässigen Kunden und hiermit Sicherstellung eines hohen
Nutzungsgrades der eingesetzten Fahrzeuge,
 die maßgebliche Steigerung der Flexibilität und Effizienz der Erzeugungs- und
Diese Ziele konnten im Wesentlichen auch und gerade im Zusammenwirken mit anderen
Projektmodulen der CEP erreicht werden (vgl. hierzu auch A.3.2). Allerdings führten maßgebliche
technische Schwierigkeiten, die sich insbesondere aus dem technisch sehr ambitionierten Vorgehen
und dem hohen technologischen Innovationsgrad ergaben, dazu, dass ein Weiterbetrieb der Anlage
in der bestehenden Form unter wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten nach dem
31.12.2012 nicht mehr sinnvoll war (vgl. hierzu insbesondere Kap. A.2.2).
Gerade aufgrund der technischen Schwierigkeiten, denen sich der für den Aufbau des CGH2-Strangs
zuständige Projektpartner Statoil im Rahmen dieses Projekts zu stellen hatten, konnten wegweisende
Erkenntnisse für das künftige Design von Wasserstoffzeugungseinrichtungen und Betankungsanlagen
ebenso wie für die Weiterentwicklung künftiger Versorgungsstrategien erlangt werden.
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Die Realisierung der geplanten Maßnahmen erfolgte in enger Zusammenarbeit mit regionalen
Bauunternehmen, die nach Ausschreibung der Leistungen mit der Ausführung beauftragt wurden.
Der Aufbau eines Mini-Blockheizkraftwerks erfolgt in Kooperation mit der Firma SenerTec GmbH als
Herstellerin des BHKW und der Forschungsgesellschaft für Verbrennungsmaschinen und
Thermodynamik mbH (Graz), die die Umrüstung einer Erdgasanlage auf Wasserstoff wissenschaftlich
unterstützte. Die erforderliche Trafostation vor Ort wurde durch den lokalen Energieversorger
Vattenfall bereitgestellt. Die Installation des CEP-weit im Einsatz befindlichen
Fahrerinformationssystems erfolgte durch die Firma Kistner.
im Bereich Projektkoordinierung.
10.4 Projektverlauf
10.4.1 Übersicht
Im Rahmen dieses hier beschriebenen CEP-Projektmoduls errichtete die TOTAL Deutschland GmbH
an ihrem Standort Holzmarktstraße 36-42 in 10243 Berlin eine Wasserstofftankstelle für die Abgabe
von CGH2 und LH2. Die Anlage wurde voll in eine konventionelle, bereits bestehende Tankstelle
integriert. Sie wurde um ein dem Thema Wasserstoff als Kraftstoff gewidmetes Tagungszentrum am
Tankstellenstandort, das regelmäßig von der CEP wie auch für Veranstaltungen genutzt wurde, sowie
um eine Photovoltaikanlage zur Versorgung der Tankstelle mit Solarstrom ergänzt.
Zur Realisierung der Maßnahmen wurde das bestehende Tankstellengrundstück um die angrenzende
Fläche eines Gebrauchtwagenhandels erweitert.
Die Entwicklung, der Aufbau und der Betrieb der Wasserstofftechnik erfolgten in Zusammenarbeit
mit den Projektpartnern Statoil ASA (zu Projektbeginn StatoilHydro ASA) und Linde AG, wobei Statoil
für den Aufbau der Druckgaserzeugungs- und -betankungseinrichtungen verantwortlich zeichnete
(vgl. hierzu den durch Statoil vorgelegten Schlussbericht, Förderkennzeichen 03BV210C), während
Linde den LH2-Strang errichtete (vgl. hierzu den durch Linde vorzulegenden Schlussbericht,
Förderkennzeichen 03BV210B). Die Hauptbetreiberverantwortung für die Anlage über die gesamte
Betriebsdauer lag bei TOTAL.
Zusätzlich setzte TOTAL im Rahmen des Vorhabens den Betrieb einer bereits existierenden
Wasserstofftankstelle an der Detmoldstraße in München fort (vgl. Arbeitspaket 7).
Das Vorhaben war von besonderer Bedeutung um eine komfortable und kundenfreundliche
Betankung der zu Beginn des Vorhabens bereits im Einsatz befindlichen oder für die Frühphase von
CEP II geplanten Fahrzeuge zu gewährleisten. Nachdem im Mai 2008 die erste Berliner
Wasserstofftankstelle, die im Rahmen der Phase I der CEP errichtet und von Aral/BP betrieben
worden war, außer Betrieb gestellt worden war, war eine Substituierung dieser
Betankungsmöglichkeit dringend geboten. Die Lücke war insbesondere durch die hier beschriebene
Anlage an der Holzmarktstraße zu schließen. Zwischenzeitlich kam zudem eine mobile Anlage an der
Margarete-Sommer-Straße in Berlin-Mitte zum Einsatz.
Die Leistungsanteile TOTALs im Rahmen dieses Vorhabens umfassten die folgenden wesentlichen
Elemente, die zugleich Gegenstand dieses Schlussberichts sind:
 Gesamtkoordinierung
 Bereitstellung des Grundstücks
 Hauptbetreiberschaft für die Wasserstoffeinrichtungen sowie Betrieb der zugehörigen
konventionellen Tankstelle
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 Bauvorbereitung Gelände, Bereitstellung Ver- und Entsorgungsinfrastruktur, inkl. Beschaffung
und Betrieb einer Trafostation
 Planung und Durchführung baulicher Maßnahmen inkl. Gebäude (auch Tagungszentrum),
technischen Bauten wie Einhausungen für unterirdische Speicher, Wegungen und
Außenanlagen
 Genehmigungen und Gutachten
 Beauftragung des Aufbaus sowie Betrieb des Wasserstoff-Micro-BHKWs
 Abstimmung der Sicherheitsarchitektur zwischen den Partnern
 Beschaffung der LH2-Infrastruktur (Dispenser, Leitungen, Steuerung etc.) und kostenfreie
Übernahme der vom Messedamm zu übernehmenden Komponenten (LH2-Tank, Kryopumpe)
 Rückrüstung der Anlagen zum Projektende und Vermittlung von Anlagenteilen zu
Forschungszwecken an Forschungseinrichtungen.
Ergänzt wurden die Leistungsanteile TOTALs durch die Anteile der übrigen Projektpartner, die jeweils
Gegenstand eigenständiger Schlussberichte sind. Statoil zeichnete in diesem Zusammenhang
verantwortlich für.
 Aufbau, Test, Zertifizierung, Installation, Wartung und Service des Elektrolyseurs
 Aufbau, Test, Zertifizierung, Installation, Wartung und Service des Steuerungssystems und der
Peripherie
 Beschaffung, Installation, Wartung und Service des Hochdrucksystems einschließlich
Kompressoren
 Aufbau, Installation, Wartung und Service CGH2-Speichersystems inkl. Beschaffung der
Zylinder
 Aufbau, Installation, Wartung und Service CGH2-Abgabeeinrichtung
 Aufbau, Installation, Wartung und Service der Vorkühleinheit für 700-bar-Betankungen gem.
CEP-modifiziertem Betankungsprotokoll SAE J-2601
Die Linde AG erbrachte folgende Leistungen im Zusammenhang mit dem Aufbau des LH2-Strangs:
 Lieferung und Installation eines LH2-Speichers der zuvor am Standort Messedamm, einer
ausschließlich in Phase I der CEP betriebenen Wasserstofftankstelle deinstalliert wurde,
 Lieferung und Installation der vom Messedamm zu übernehmenden Kryopumpe,
 Ingenieurleistungen im Zusammenhang mit dem Aufbau der LH2-Schiene.
Die im Rahmen des Vorhabens zu errichtende Anlage wurde von den Projektpartnern als
außerordentlich leistungsfähige Tankstelle mit einem durchschnittlichen Bereitstellungsvolumen von
130 kg/Tag CGH2 ausgelegt. Die Tankstelle erhielt eine ausreichende Speicherausstattung um
vorübergehend aber auch deutlich höhere Wasserstoffmengen abgeben zu können. So wurden bei
der Planung der Anlage auch Busbetankungen explizit vorgesehen. Die Tankstelle wurde mit einer
entsprechenden Abgabeeinrichtung ausgestattet.
Die sehr zentrale Lage des Standorts in Berlin-Friedrichshain in unmittelbarer Nähe zum Berliner
Ostbahnhof sowie zu den Niederlassungen verschiedener Projektpartner und Bundesministerien
ermöglichte es, die Tankstelle während der Projektlaufzeit breitenwirksam zu demonstrieren.
Zahlreiche hochrangige Delegationen informierten sich zwischen 2009 und 2012 über die NIP- und
CEP-Aktivitäten. Aber auch zahlreiche Veranstaltungen und die regelmäßige Öffnung des Standorts
für die interessierte Öffentlichkeit dienten der nachhaltigen Verankerung des Themas
Wasserstoffmobilität im öffentlichen Bewusstsein. Anders als andere Berliner Wasserstofftankstellen
war dieser Standort für Regierungsgäste i.d.R. in wenigen Minuten von einem der beteiligten
Ministerien aus zu erreichen. Erst ab 2012 eignete sich hierfür auch der Standort Heidestraße in
Berlin-Mitte, der allerdings weder über ein Veranstaltungszentrum noch über die gleiche Vielfalt
technischer Lösungen (Vorort-Erzeugung, BHKW, LH2 etc.) verfügt. Von denjenigen Tankkunden, die
ihre Flotten zum größten Teil zentrumsnah betreiben, wurde der Standort während seiner
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Betriebsphase bevorzugt angefahren (z.B. BSR: Anfahrt Heerstraße bisher 29,3 km, Anfahrt hier 12,9
km; BMVBS: Anfahrt Heerstraße bisher 14,6 km, Anfahrt hier 4,4 km; usw.).
Zur Errichtung der Wasserstofftankstelle übernahm die TOTAL Deutschland GmbH nach Projektstart
eine rund 500m² große Zusatzfläche, die an die bestehende TOTAL-Tankstelle an der
Holzmarktstraße 36-42 in 10243 Berlin angrenzt.
Zum Zeitpunkt der Anlagenkonzeptionierung, zeichnete sich noch nicht ab, welche
Wasserstoffkraftstoffe sich im Zuge der Marktvorbereitung durchsetzen würden. Die Partnerschaft
entschied sich daher, an diesem Standort alle im Rahmen der der Clean Energy Partnership
erprobten Optionen anzubieten: LH2 sowie CGH2 in den Druckstufen 350bar und 700bar. Während
die LH2-Anlagen durch Projektpartner Linde zu installieren und aufzubauen waren, lag die
Verantwortung für Entwicklung, Erprobung, Aufbau und Betrieb der CGH2-Anlagen bei Statoil. Die
bauliche Vorbereitung für die Installation des GH2-Strangs wurde durch TOTAL verantwortet.
Ziel des Vorhabens war es, die aktuellsten zu Projektbeginn verfügbaren Erzeugungs-, Speicherungsund Abgabetechnologien einzusetzen und zu erproben und hiermit nicht nur eine deutliche
Steigerung der Energieeffizienz des Gesamtsystems zu erzielen, sondern im Hinblick auf eine künftige
Integrierbarkeit in Standorte mit schwierigen räumlichen Verhältnissen auch eine Verbesserung im
Hinblick auf die effiziente Raumnutzung herbeizuführen.
Im Vordergrund dieses Vorhabens stand die nachhaltige Erzeugung und Verwertung des
Wasserstoffs. Neben einer konsequenten Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien mittels
elektrolytischer Wasserstofferzeugung unter Einsatz regenerativer Energie kam der konsequenten
Vermeidung von Boil-off-Verlusten große Bedeutung zu. TOTAL trug dieser Forderung Rechnung und
beauftragte die Entwicklung und den Aufbau eines Wasserstoff-Micro-BHKW, das im 4. Quartal 2009
erfolgreich in Betrieb ging.
Das Design der elektrolytischen Erzeugung erfolgte unter der expliziten Maßgabe, eine Optimierung
für den Betrieb mit unstet verfügbaren regenerativen Energien zu erzielen. Die Elektrolyse sollte sehr
flexibel auf ein kurzfristig sich änderndes Energieangebot reagieren können.
Statoil strebte mit seinem Engagement im Rahmen des Vorhabens die erstmalige Realisierung einiger
wegweisender Neuerungen an. So sollte ein zu Beginn des Vorhabens noch in der abschließenden
Entwicklung befindlicher Druckelektrolyseur zum Einsatz kommen, für den nicht nur ein um 20%
niedrigerer Energieverbrauch im Vergleich zur Vorläufergeneration erwartet wurde. Vor allem sollte
dieser weit flexibler einsetzbar sein, als dies bei herkömmlichen Geräten der Fall war. Insbesondere
sollte er in einem sehr weiten Lastbereich effizient betrieben werden können und in der Lage sein,
sehr rasch auf ein schwankendes Energieangebot zu reagieren, was insbesondere für den
Tankstellenbetrieb mit schwankender Nachfrage und bei der Verwendung erneuerbarer Energien für
die Erzeugung von großer Bedeutung ist.
Die Verdichtertechnik war von Statoil bei dem in Deutschland ansässiger Hersteller Andreas Hofer
Hochdrucktechnik GmbH beschafft worden.
Durch eine praxisgerechte Speicherausstattung wurde der Betrieb auch bei hoher
Betankungsfrequenz und wiederholten back-to-back-Betankungen sichergestellt. Zugleich sollte
hiermit ein konstanter Betrieb der Erzeugungsanlage unterstützt werden.
Erstmals wurde an diesem Standort eine unterirische Anordnung der Speicher gewählt und
erfolgreich erprobt. Abweichend von den Planungen erfolgte allerdings keine Anordnung unter der
Fahrbahn, die künftig technisch gleichwohl möglich ist, wo beengte Platzverhältnisse und der Zwang
zu hoher Flächenökonomie dies erfordern.
10.4.2 Aufbau Inbetriebnahme und Betrieb der CGH2-Schiene im Überblick
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Die Arbeiten an der Tankstelle wurden von TOTAL und Statoil im August 2009 aufgenommen. Alle
wesentlichen Komponenten des CGH2-Strangs – Elektrolyseur, Verdichtereinheit, Speichersystem
und Zapfpunkt - waren zur offiziellen Eröffnung der Anlage im Mai 2010 geliefert und installiert.
Allerdings kam es bereits früh zu Verzögerungen im Vorhaben, da verschiedene Komponenten von
den Lieferanten zunächst nicht mit den erforderlichen Spezifikationen an Statoil geliefert worden
waren, so dass Nachlieferungen abzuwarten waren.
Nach der vollständigen Fertigstellung der Anlage zog sich die Inbetriebnahmephase aufgrund einer
Reihe nicht vorhersehbarer technischer Probleme in die Länge und wurde schließlich im Dezember
2012 von Statoil einseitig für gescheitert erklärt, ohne dass die Anlage zu diesem Zeitpunkt
erfolgreich in einen stabilen Dauerbetrieb hatte überführt werden können. Ein eingeschränkter
Betankungsbetrieb war auf Druck von TOTAL im Juni 2011 begonnen worden, musste aber im Januar
2012 endgültig eingestellt werden, nachdem nach einem Kompressorschaden und einer vermutlich
damit einhergehenden Kontamination der Anlage mit Partikeln die Wiederinbetriebnahme nicht
mehr gelang.
Die Erzeugung mittels vor Ort installierter Druckelektrolyse konnte von Statoil nie erfolgreich in
Betrieb genommen werden.
Bereits während der Installation und Inbetriebnahme der Anlage sah sich Statoil einer Reihe
technischer Herausforderungen gegenüber, die zwar jeweils individuell immer wieder gelöst werden
konnten, die zugleich aber zu maßgeblichen Verzögerungen bei der Freigabe der Anlage für den
Regelbetrieb führten. Im Zuge der Lösung technischer Probleme ergaben sich regelmäßig neue
technische Probleme, die im Abschnitt A 2.3 im Detail ausgeführt sind.
Statoil unternahm während der gesamten Projektlaufzeit maßgebliche Anstrengungen - zu einem
erheblichen Teil ohne die Inanspruchnahme von Förderung -, um die Probleme unter Kontrolle zu
bringen.
10.4.2.1 Bauliche Vorbereitungen (TOTAL)
Neben der Errichtung des Veranstaltungszentrums war es insbesondere Aufgabe TOTALs, die
baulichen Vorbereitungen für die Installation der Anlagenteile zu treffen. Hierzu gehörten die
Errichtung von Fundamenten und Leitungsschächten, sowie die Errichtung eines Technikhofs für die
Unterbringung von Elektrolyseur und Verdichtereinheit.
Alle Arbeiten konnten im vorgesehenen Zeitplan abgeschlossen werden. Lediglich die Fertigstellung
des Veranstaltungszentrums verzögerte sich geringfügig und ohne Auswirkung auf die weitere
Projektrealisierung bis September 2009 (geplant: Juli 2009), war aber mit Inbetriebnahme der
Tankstelle ebenfalls abgeschlossen.
Ferner war durch TOTAL eine Speichereinhausung für die liegende unterirdische Unterbringung der
Speichertanks zu errichten. Die Unterbringung der Speicher erfolgte in mit Flüssigkeit gefüllten
gasdichten Behältern, die ihrerseits in einer Betonwanne installiert wurden.
Zwecks Einhaltung der Wasserschutzverordnung wurde an diesem Anlagenteil zusätzlich ein
Schutzanstrich erforderlich. Diese Maßnahme beschloss im Februar 2011 die baulichen
Vorbereitungen.
S e i t e | 85
Abb. 2:
Tankstelle mit Veranstaltungszentrum
10.4.2.2 Elektrolyseur (Statoil)
Der Elektrolyseur wurde im Zuge des Vorhabens als Prototyp aufgebaut und war so im Vorfeld des
Vorhabens nie erprobt worden. Er wurde durch das Unternehmen NEL Hydrogen AS aufgebaut.
Zunächst sollte die Anlage, so die Planungen im Zuge der Antragstellung, durch Statoil selbst
aufgebaut werden. Hierfür zeichnete Statoils Abteilung Hydrogen Technologies verantwortlich, die
aber im Laufe des Projekts, einhergehend mit einer grundsätzlichen strategischen Neuausrichtung
bei Statoil, ausgeründet und verkauft wurde. Neben den Auswirkungen, die dieser Verkauf auch auf
die Projektstruktur und die fördertechnischen Rahmenbedingungen, sowie auf die hiermit für Statoil
einhergehende Kostenentwicklung hatte, führte die Neuordnung des Verhältnisses zwischen
Projektpartner und Anlagenbauer zu einer allgemein verzögerten Projektrealisierung.
Ziel im Rahmen des Vorhabens war es, ein technisches Konzept für die Vor-Ort-Erzeugung von
Wasserstoff zu realisieren, welches eine ausreichende betriebliche Flexibilität besitzt, um die Vorteile
periodisch niedriger Strompreise voll auszunutzen.
Bedingt durch die deutlich verzögerte Bewilligung des Vorhabens begann der Aufbau der Anlage erst
im Frühjahr 2009, erfuhr dann aber eine Reihe weiterer Verzögerungen gegenüber dem
ursprünglichen Plan. Da der Elektrolyseur zum geplanten Eröffnungstermin der Tankstelle im Mai
2010 am Projektstandort verfügbar sein musste, führte dies letztlich dazu, dass die Anlage keinen
umfassenden Abschlusstests unterzogen werden konnte, ehe sie nach Deutschland überführt wurde.
Die Inbetriebnahme des Elektrolyseurs vollzog sich weit langsamer als geplant. Dies hatte
insbesondere zwei Gründe:
 Die Inbetriebnahme erfolgte unter erschwerten Rahmenbedingungen, da der Prozess parallel
zum bereits laufenden Betankungsbetrieb erfolgte, dessen Start allerdings im Hinblick auf die
bereits im Vorhaben eingetretenen Verzögerungen und unter Berücksichtigung der
Vereinbarungen mit der CEP-Partnerschaft unabdingbar war.
 Zahlreiche Ausfälle der in Deutschland von der Hofer Hochdrucktechnik GmbH gefertigten
Kompressoreinheit verhinderten nachhaltig das zügige Voranschreiten der Inbetriebnahme.
Letztlich war es diese Komponente, die vermutlich auch zur Verunreinigung der Speicher und
damit zur endgültigen vorzeitigen Beendigung des Vorhabens führte. Nicht auszuschließen ist
aber, dass der zu hohe Feuchtegehalt des Wasserstoffs aus der Elektrolyse zu Fehlfunktionen
des Kompressors führte.
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Ein Belastungstest der Anlage wurde im Oktober 2010 durchgeführt. Im Anschluss wurden
umfassende Modifikationen erforderlich. Insbesondere war eine Umrüstung des Glykolschutzsystems
im Kühlaggregat erforderlich, um die Einhaltung der Wasserschutzverordnung zu gewährleisten. Im
Mai 2011 wurden neuerliche Modifikationen an der Anlage erforderlich. Diese umfassten auch eine
Überarbeitung der Elektrolysezelle. Im November 2011 erfolgte schließlich die CE-Zertifizierung des
Elektrolyseurs. Er konnte hiermit in den automatisierten Anlagenbetrieb integriert werden. Im Zuge
der Integration wurde aber erkannt, dass zudem ein Problem mit dem Taupunkt des erzeugten
Wasserstoffs bestand. Dies führte dazu, dass zusätzlich ein dem Elektrolyseur nachgeschalteter
Feuchteabscheider installiert wurde, mit dem das Problem gelöst werden konnte.
Nachdem unmittelbar darauf im Januar 2012 eine Kontamination der Anlage mit Partikeln
festgestellt worden war, die es unmöglich machte, die Anlage in 2012 wieder in Betrieb zu nehmen,
konnte ein Regelbetrieb des Elektrolyseurs zur Erzeugung von Wasserstoff für Betankungszwecke
nicht mehr erprobt werden.
10.4.2.3 Verdichtereinheit (Statoil)
Der im Rahmen des Vorhabens eingesetzte Kompressor wurde von Statoil planmäßig bei der Andreas
Hofer Hochdrucktechnik GmbH beschafft, die die Anlage in der ersten Jahreshälfte 2009 aufbaute.
Die Software der Anlagensteuerung ebenso wie die Einbindung der Anlage lagen in der
Verantwortung von Hydrogen Technologies, bzw. später in der Verantwortung von NEL Hydrogen AS.
Bereits früh im Laufe des Vorhabens musste Statoil einen Änderungsauftrag an die Hofer
Hochdrucktechnik GmbH auslösen. Gegenstand des Auftrags war die Änderung des
Leitungsdurchmessers an der Anlage. Zusätzlich ergaben sich erste maßgebliche Verzögerungen; die
auf Probleme mit dem Zylindermaterial zurückgingen.
Mitte 2010 führten massive Probleme mit dem Durchflussumschalter zu einem notwendigen
Austausch verschiedener Bauteile. Unter anderem war das Hauptsteuergerät der Anlage vollständig
zu erneuern. Es wird davon ausgegangen, dass die Probleme auf eine fehlerhafte Installation
zurückzuführen sind, die durch einen lokalen Auftragnehmer verursacht wurden. Parallel kam es zum
Ausfall eines Regelventils für die Kühlung des Hydraulikaggregats. Die Anlage konnte aber kurzfristig
repariert werden. Der anschließende erste Belastungstest mit dem Hydraulikaggregat verlief
allerdings nicht erfolgreich. Weitere Teile der Komponente wurden im Juli 2010 ausgetauscht.
Im September 2010 kam es schließlich zu Ausfällen der Druck- und Temperaturfühler an der Anlage.
Nach der Demontage wurden sie dem Hersteller zur Durchsicht und Reparatur übersandt.
Durch den bereits oben erwähnten Umbau des Glykolschutzsystems wurde eine zeitweilige
Stilllegung der Anlage im Februar 2011 erforderlich.
Ab Frühjahr 2011 traten zudem wiederholt Leckagen am Kompressor auf. Betroffen waren hiervon
alle Verdichterstufen. In Folge dieser Ereignisse wurden wiederholte grundlegende Instandsetzungen
der Verdichtereinheit erforderlich, ohne dass diese letztlich zu einer zufrieden stellenden
Betriebszuverlässigkeit der Anlage führten. Bereits im Februar 2012 wurde neuerlich eine
vollständige Überholung des Kompressors erforderlich. Auch hierdurch konnte aber das Problem
nicht behoben werden, dass beim Kaltstart immer wieder Leckagen auftraten. Ein Erprobung der
Anlage oder gar ein Regelbetrieb im automatischen Betriebsmodus war daher nicht möglich. Der
Austausch der Dichtungen der ersten Kompressorstufe im Juni 2012 brachte keine Besserung, und
auch in der 2. Jahreshälfte 2012 traten die bekannten Probleme beim Kaltstart weiterhin auf, ohne
dass die Ursachen hierfür im Rahmen des Vorhabens abschließend ermittelt werden konnten.
Wahrscheinlich ist aber, dass das vom Hersteller gewählte Dichtungsmaterial im Zusammenwirken
mit den örtlichen Temperaturschwankungen und den betrieblichen Anfahrprozeduren die Probleme
verursacht hat.
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Das entscheidende Problem, welches im Zusammenhang mit den Überholungsmaßnahmen vom
Februar 2012 entdeckt wurde und welches letztlich zur vorzeitigen Beendigung des Anlagenbetriebs
und des Projekts führte, waren jedoch Partikeleinträge und Verunreinigungen der Anlage, die
ebenfalls auf den Kompressor zurückgeführt werden.
Es wird davon ausgegangen, dass es sich bei den Einträgen, die im Speicher und in der Abgabeeinheit
nachgewiesen werden konnten, um Abrieb vom Führungslager des Kompressors – verursacht
möglicherweise durch einen zu hohen Feuchtegehalt des elektrolytisch erzeugten Wasserstoffs handelt. Letztlich führten diese Verunreinigungen dazu, dass Statoil nach gründlicher Abwägung der
Kosten und der technischen Machbarkeit ihrer zuverlässigen Beseitigung zum 31.12.2012 den
Ausstieg aus dem Vorhaben erklärte.
10.4.2.4 Speichersystem (Statoil)
Die Speicher wurden unterirdisch angeordnet und beanspruchten daher keine zusätzliche Fläche.
Durch die Installation in einem gasdichten Flüssigkeitsbehälter waren Undichtigkeiten sofort zu
erkennen. Ventile wurden im Trockenen außerhalb der Wanne installiert. Die Errichtung der
Betonwanne war Teil des Leistungspakets von TOTAL während die Bereitstellung und Installation der
Speicher durch Statoil erfolgte.
Zu realisieren war erstmals in Deutschland ein unteririsches Speichersystem für die Lagerung des
gasförmigen Wasserstoffs bestehend aus:
 einer 450-bar-Speicherbank mit 24 * 250 l Speichervolumen (ca. 190 kg),
 sowie einer 900-bar-Speicherbank mit 2* 250 l Speichervolumen.
Vorteil dieses flächeneffizienten Konzepts, dessen bauseitige Realisierung durch TOTAL erfolgte, war
die besondere Eignung für Ballungsräume mit ihren beengten Platzverhältnissen, wo auch in den
kommenden Jahren die meisten Tankstellen erwartet werden. Zudem konnte mit diesem Vorgehen
eine besonders hohe Ästhetik der Anlage erreicht werden, deren Druckgasteil heute kaum mehr von
einer konventionellen Tankstelle zu unterscheiden ist.
Die Speichertanks wurden wie geplant liegend in mehreren mit Flüssigkeit gefüllten gasdichten
Behältern untergebracht, die ihrerseits in einer Betonwanne installiert sind. Die im Rahmen des
Vorhabens eingesetzten Speichertanks stammten von den Herstellern Lincoln Composites und
Raufoss Fuel Systems - beides Unternehmen der Hexagon Composites Group. Eingesetzt wurden
konventionelle Zylinder des Herstellers wie sie auch für die oberirdische Speicherung verwendet
werden. Abweichend von den Projektplanungen wurde
unter
Beachtung der
Wasserschutzverordnung zusätzlich ein Schutzanstrich in dem von TOTAL errichteten unterirdischen
Speicherraum erforderlich. Diese Maßnahme wurde im Februar 2011 durchgeführt.
Im Rahmen von Betankungstests, die Ende Januar 2012 durchgeführt wurden, entdeckte man in den
Speichern ein für die Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen nicht mehr akzeptables
Kontaminationsniveau mit partikulären Ablagerungen. Zunächst waren lediglich Undichtigkeiten bei
mehreren Betankungen festgestellt worden, die aber auf Partikeleinträge zurückgeführt wurden.
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Abb. 3:
Anlagenästhetik: Einzige sichtbare Komponente der Anlagentechnik ist der im
Projektverlauf außer Betrieb gesetzte LH2-Speicher
Im Mai konnte in Kooperation mit der HYDAC International GmbH, die über eine entsprechende
Probenahmeapparatur verfügt, durch eine laboranalytische Untersuchung der Filtermembran
tatsächlich eine erhebliche Partikelbelastung (1,7 mg/kg H2; Partikelgröße >10µm) nachgewiesen
werden.
Um die Betriebsbereitschaft wiederherzustellen und um genauere Erkenntnisse über die Ursache der
Kontamination zu erlangen, wurden von Statoil zwischen Frühjahr und September 2012 mehrere
Versuche unternommen, die Verunreinigungen aus dem Speicher auszuspülen, die offensichtlich
nicht durch das Speichersystem selbst verursacht worden waren, sondern vermutlich aus der
Verdichteranlage eingetragen wurden. Da mit entsprechenden Entwicklungen nicht gerechnet
worden war, war von Statoil versäumt worden, die Speicher durch vorgeschaltete Filter ausreichend
zu schützen. Eine entsprechende Maßnahme sollte in kommenden Vorhaben obligatorisch sein, um
die Speicher vor entsprechenden nur mit hohem Aufwand zu beseitigenden Verunreinigungen zu
schützen. Äußerstenfalls muss mit der Notwendigkeit des Austausches der kompletten
Speicheranlage gerechnet werden. Auch im Rahmen dieses Vorhabens konnte mit den Spülversuchen
keine ausreichende Verbesserung der Partikelbelastung erreicht werden.
10.4.2.5 Dispenser (Statoil)
Die Abgabeeinheit wurde durch die Bilfinger Berger Production Partner AG in enger Zusammenarbeit
mit dem Statoil Research Centre in Porsgrunn aufgebaut. Sie basiert auf ähnlichen Systemen, die von
Statoil bereits erfolgreich an Tankstellen in Norwegen (Oslo und Drammen) erprobt worden waren.
Allerdings wurden mit der durch Bilfinger Berger aufgebauten Anlage eine Reihe von
Betankungstests im Statoil Research Centre erforderlich. Die Testreihe führte zu signifikanten
Verzögerungen im ersten Halbjahr 2010.
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Im Herbst 2010 wurden im Zuge der Inbetriebnahme Probleme mit den Regelventilen sowohl für das
350-bar- als auch für das 700-bar-Betankungssystem erkannt. Statoil übersandte die Ventile dem
Hersteller zur Reparatur. Im Oktober lagen die Ventile wieder vor, versagten aber erneut. Parallel
erfolgte ein Austausch der Temperaturfühler gegen Einheiten mit einer schnelleren Ansprechzeit.
Ein Versagen der Filtersysteme in der 700-bar-Abgabeeinheit führte im Januar 2012 zu der
Entscheidung, das bereits an einer Tankstelle in Oslo erprobte Filtersystem zum Einsatz zu bringen
und die Zapfsäule den hierfür erforderlichen Modifikationen zu unterziehen.
10.4.2.6 Mini-BHKW (TOTAL)
Die Entwicklung und der Aufbau des Mini-BHKWs wurden unmittelbar nach dem Projektstart von
TOTAL beauftragt und von der Forschungsgesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und
Thermodynamik mbH, einer Gesellschaft der TU Graz, in Zusammenarbeit mit dem Hersteller
SenerTec im Zeitplan abgeschlossen. Die Installation der betriebsbereiten Anlage erfolgte im Oktober
2009 zusammen mit den Komponenten des LH2-Strangs.
Das Mini-BHKW befand sich bis zum Ende des Vorhabens ständig in Betriebsbereitschaft. Allerdings
war es aufgrund der Außerbetriebnahme des LH2-Strangs zur Jahresmitte 2011 nicht mehr
notwendig, ein Boil-off-Management vorzuhalten. Der LH2-Strang war außer Betrieb genommen
worden, da BMW zu diesem Zeitpunkt seine LH2-Flotte endgültig abgezogen und außer Betrieb
gestellt hatte und entsprechend keine Nachfrage nach LH2 mehr bestand.
Aufgrund der Nichtverfügbarkeit des Elektrolyseurs stand daneben kein regenerativ erzeugter
Wasserstoff zur Verfügung, so dass ein Betrieb des BHKW ab Mitte 2011 nicht mehr sinnvoll war.
10.4.3 Status des Vorhabens beim Ausstieg von Statoil und weiteres Vorgehen während
der Restlaufzeit
Nach Einschätzung von Statoil waren zum 31.12.2012, dem Datum des Ausstiegs dieses wichtigen
Partners aus dem Vorhaben, die meisten Komponenten der Anlage einsatzbereit. Die TÜV-Abnahme
war im November 2012 erfolgt. Allerdings hatten wesentliche Probleme, die zu diesem Zeitpunkt
noch mit dem Gesamtsystem bestanden, nicht gelöst werden können.
So war es Anfang 2013 weiterhin problematisch, Wasserstoff mit dem gewünschten niedrigen
Taupunkt zu produzieren. Ferner hatte die Kontamination des Systems weder behoben noch hatte
die Ursache hierfür endgültig lokalisiert werden können, wenngleich weiterhin davon ausgegangen
wird, dass der Verdichter ursächlich für diese Einträge war. Allerdings war nach eingehenden
Analysen der Andreas Hofer Hochdrucktechnik GmbH der Kompressor offenbar durch Fehlfunktionen
des Elektrolyseurs vorgeschädigt, so dass letztlich die Verantwortung für das Scheitern des
Vorhabens bei Statoil gesehen wird.
Betankungsversuche und begleitende Messungen hatten ergeben, dass auch durch wiederholte
Spülgänge eine Dekontamination der Anlage offensichtlich nicht zu erreichen war, zumal weiterhin
nicht nachgewiesen werden konnte, ob die Quelle der Kontamination inzwischen ausgeschaltet war.
Statoil war zum Zeitpunkt des Ausstiegs überzeugt, das Problem nicht mehr mit vertretbarem
Aufwand lösen zu können.
An dieser Situation konnte auch im Verlauf des Jahres 2013 nichts geändert werden. Von TOTAL
wurde der Weiterbetrieb der Anlage nicht mehr erwogen. Zwischen Anfang Januar und Ende Mai
2013 waren zwischen den Projektpartnern Statoil und TOTAL unter Einbeziehung der NOW und des
Projektträgers umfassende Überlegungen dazu angestellt worden, wie das Vorhaben auch nach dem
Ausstieg Statoils sinnvoll fortgesetzt werden könne und wie insbesondere die geförderten Anlagen
einer sinnvollen und zweckgebundenen Nachnutzung zuzuführen seien. Einigkeit bestand in diesem
Zusammenhang in zwei Punkten:
S e i t e | 90
 Der Tankstellenstandort sollte auch nach dem Ausstieg Statoils aus dem Vorhaben unter allen
Umständen als Standort einer im östlichen Berliner Zentrum dringend benötigten
Wasserstofftankstelle erhalten bleiben.
 Die von Statoil entwickelte Anlagentechnik sollte weiterhin der Erforschung und Entwicklung
von Wasserstoff als Kraftstoff zur Verfügung stehen. Sofern auf Grund der Kontaminationen
und sonstiger technischer Probleme ein Einsatz der Anlagenteile an diesem Standort
ausgeschlossen wäre, sollten im Rahmen einer umfassenden technischen Analyse der Anlagen
die Ursachen für das technische Scheitern des Vorhabens umfassend untersucht werden.
Im Rahmen einer Ende Mai 2013 geschlossenen Vereinbarung zwischen Statoil und TOTAL, deren
Details dem Projektträger und der Nationalen Organisation Wasserstoff GmbH bekannt sind, wurde
hierüber Einvernehmen erzielt. Statoil überließ im Rahmen dieser Vereinbarung mit Wirkung zum
1.7.2013 die komplette Anlage dem Projektpartner TOTAL. TOTAL übernahm die Anlage mit dem Ziel,
sie einer dem Förderzweck entsprechenden Weiternutzung zuzuführen.
In der zweiten Jahreshälfte 2013 konnte schließlich Einvernehmen zwischen TOTAL und dem
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) über die Übernahme der Anlagenteile hergestellt werden.
Die Rückrüstung der Anlagenteile und die Überstellung nach Karlsruhe erfolgte im ersten Quartal
2014, nachdem eigens hierfür das Vorhaben kostenneutral um drei Monate verlängert worden war.
Während Teile der Ausrüstung (Vorkühleinheit, Speicher) zur Aufrüstung der Wasserstofftankstelle
des KIT dienen, wurden andere Anlagenteile (insb. Elektrolyseur) zur weiteren Erforschung der
Technologie übernommen.
Das KIT betreibt auf dem Campus Nord seit Juni 2013 eine Wasserstofftankstelle, welche unter
anderem zwei Brennstoffzellenbusse versorgt, die im Shuttle-Service zwischen den KIT-Standorten in
Betrieb sind.
Parallel beantragte Total im Oktober 2013 die Förderung eines Anschlussvorhabens für diesen
Standort mit dem Ziel, eine Wasserstofftankstelle zur ausschließlichen 700-bar-Betankung von
Druckwasserstofffahrzeugen zu errichten und zu betreiben. Das Vorhaben mit dem Titel „Hy-UWE –
Umbau und Weiterbetrieb der HRS Berlin Holzmarktstraße“ (Förderkennzeichen 03BV237) wurde mit
Wirkung zum 15.10.2013 bewilligt. Im Rahmen dieses Vorhabens wird lediglich ein Teil der LH2Komponeten (LH2-Standtank, Armaturen für Betriebsgase, Boil-off-Managementsystem)
weitergenutzt, da die Wasserstoffspeicherung vor Ort weiterhin in flüssiger Form erfolgt. Die CGH2Tankstelle wird komplett von Linde zugeliefert. Zum Ende der Laufzeit dieses Vorhabens waren
sämtliche nicht mehr erforderlichen Anlagenteile rückgerüstet. Die vorbereitenden Baumaßnahmen
am Standort waren abgeschlossen. Die Installation der Anlage stand kurz bevor. D8iue
Inbetriebnahme erfolgt im Sommer 2014.
An der Detmoldstraße in München waren seit Ende 2012 alle Anlagen außer Betrieb. Ein
Weiterbetrieb der LH2-Betankungseinrichtungen war hier nicht mehr sinnvoll gewesen, nachdem
BMW im Sommer 2011 den Betrieb seiner Flotte eingestellt hatte. Auch für diesen Standort begann
TOTAL in der zweiten Jahreshälfte 2013 mit den Vorbereitungen für eine Umrüstung im Rahmen
eines Anschlussvorhabens. An diesem Standort plante TOTAL sich einer besonderen technischen
Herausforderung zu stellen: der erstmaligen infrastrukturseitigen Erprobung der neuen CryoCompressed-Technologie von BMW. Im September 2013 beantragte TOTAL die Förderung des
Anschlussvorhabens „HRS Detmoldstraße – Aufbau und Betrieb einer H2-Tankstelle mit 300-barKryodrucktechnologie (CcH2) und 700-bar-Technologie (CGH2)“ (Förderkennzeichen 03BV235). Das
Vorhaben wurde mit Wirkung zum 1.10.2013 bewilligt. Zum Ende der Laufzeit dieses Vorhabens
befanden bauvorbereitende und genehmigungsrechtliche Maßnahmen in der Umsetzung. Die
Tankstellentechnik war beim Lieferanten Linde bestellt.
S e i t e | 91
Ungeachtet der technischen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Aufbau und Betrieb der
CGH2-Anlage konnten im Rahmen des Vorhabens die meisten Projektziele erreicht werden,
allerdings kam es – einerseits aufgrund der später als erwartet erfolgten Bewilligung des Vorhabens,
anderseits aufgrund der von Projektpartner Statoil verursachten Verzögerungen bei der
Fertigstellung des CGH2-Strangs – zu maßgeblichen Verzögerungen bei der Aufnahme des
Betankungsbetriebs.
Zu Beginn des Vorhabens hatten die Projektpartner eine Reihe wissenschaftlicher und technischer
Arbeitsziele formuliert, die es durch Realisierung dieses Fördervorhabens zu erreichen galt:
 Fortsetzung und Ausweitung der in Phase I der CEP begonnen Aktivitäten zur Erreichung
kritischer Massen an Infrastruktureinrichtungen und Fahrzeugen: Mit der Inbetriebnahme
der Tankstelle konnte – wenngleich verspätet - den Fahrzeugbetreibern in Berlin die neben
dem Standort Heerstraße dringend benötigte zweite Berliner Wasserstofftankstelle zur
Verfügung gestellt werden. Nach dem Rückbau der Aral-Tankstelle am Messedamm zum Ende
von CEP Phase I war zur Überbrückung zunächst eine mobile Lösung (vgl. FKZ 03BV203,
03BV2031) zum Einsatz gekommen, die durch den Standort Holzmarktstraße abgelöst werden
konnte. Durch den Aufbau der Anlage konnte die Versorgungssituation in Berlin
zwischenzeitlich maßgeblich verbessert werden. Zusammen mit den später durch TOTAL und
Shell errichteten Stationen an der Heidestraße und am Sachsendamm war damit Ende 2011 /
Anfang 2012 bereits eine marktnahe Versorgungsituation etabliert. Wie Befragungen von
Fahrern ergaben, war die Verfügbarkeit dieser Tankstelle ab 2011 im Berliner Stadtzentrum
von hoher Bedeutung für die Bindung der im Wesentlichen im Zentrum ansässigen Kunden.
Hiermit konnte ein hoher Nutzungsgrad der eingesetzten Fahrzeuge sichergestellt werden. Mit
dem Ausfall der Anlage ab Januar 2012 war auch die Anlage an der Heidestraße nahezu
betriebsbereit, so dass für die Nutzer keine akzeptanzschädliche Versorgungssituation in der
City entstand.
 Weiterentwicklung, Erprobung und Validierung der 700-bar-Betankungstechnologie und der
zugehörigen Hochdruckspeichertechnologie: Im Rahmen des Vorhabens konnte eine
umfassende Erprobung und Validierung der 700-bar-Technologie erfolgen. Der Betrieb der
Anlage lieferte wertvolle Erkenntnisse bei der Beurteilung des am Reißbrett entwickelten, aber
bislang nie in der Praxis erprobten Betankungsstandards SAE J-2601. Betriebserfahrungen, die
im Rahmen dieses Vorhabens gesammelt werden konnten, nährten Zweifel an der ökonomisch
sinnvollen Machbarkeit des Betankungsstandards. Diese wurden später durch Erfahrungen an
anderen Standorten bestätigt und führten schließlich zur Einführung eines modifizierten
Standards. Im Ergebnis dieses und anderer CEP-Vorhaben befindet sich derzeit der Standard
durch die SAE-Gremien in der Revision. Es wird davon ausgegangen, dass im Ergebnis ein
revidiertes und in der Praxis realisierbares Betankungsprotokoll für so genannte A-70Betankungen veröffentlicht wird.
 Weiterentwicklung der Elektrolysetechnologie hinsichtlich Effizienz und Betriebsflexibilität:
Statoil brachte mit der im Rahmen dieses Vorhabens eingesetzten Elektrolysetechnik eine
Technologie an den Start, die eine grundsätzlich bessere Eignung für den Einsatz mit
fluktuierend verfügbaren erneubaren Energien besitzt. Aufgrund der besonderen
Rahmenbedingungen des Vorhabens und aufgrund andauernder technischer Probleme, die aus
verschiedenen Gründen – keine ausreichende Zeit zum Test der Anlage im Werk,
Standschäden an der Zelle durch Verzögerungen im Vorhaben, technische Probleme durch zu
hohen Wassergehalt des Wasserstoffs etc. – auftraten, kam es im Rahmen des Vorhabens zu
keiner Erprobung des Elektrolyseurs unter realen Einsatzbedingungen. Eine
Wasserstofferzeugung für Betankungszwecke konnte damit durch Statoil nie in Angriff
genommen werden.
S e i t e | 92
zügig erschlossen werden können: Mit Fertigstellung dieses Standorts und der während der
Laufzeit dieses Vorhebens realisierten Standorte am Sachsendamm und an der Heidestraße
sowie mit der bereits zuvor bestehenden Anlage an der Heerstraße wäre eine für Kunden
akzeptable bis gute Erschließung des Berliner Stadtgebiets erreicht worden, wenn ein
Weiterbetrieb der Anlage möglich gewesen wäre. Diese Situation wäre durch die derzeit im
Bau befindliche Anlage am Flughafen BER weiter verbessert worden. Zwischenzeitlich zog die
Tankstelle während ihrer kurzen Betriebsphase zahlreiche Kunden an und wurde gut
angenommen. Im Bewusstsein um die Wichtigkeit des Standorts wird daher TOTAL die Anlage
als Wasserstofftankstelle erhalten. Ursprünglich war erwogen worden, Teile der bestehenden
Anlagentechnik, die TOTAL zunächst vollständig von Statoil übernommen hatte, in einem
Anschlussvorhaben weiterzuverwenden. Diese Idee wurde aber verworfen. Zum Einsatz
kommt nun eine neue Anlage von Linde, die aber Teile der bestehenden LH2-Installtionen zur
Speicherung des Wasserstoffs vor Ort weiternutzt. Die deinstallierten Komponenten des CGH2Strangs wurden dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zur zweckgebundenen
Weiterverwertung und Forschung überlassen.
 Erprobung von Wasserstofferzeugung in Abhängigkeit von Stromtarifen, um die
Erzeugungskosten zu reduzieren: Die Erprobung der Wasserstofferzeugung in Abhängigkeit
von Stromtarifen konnte nicht im gewünschten Maße erprobt werden. Ursächlich hierfür war,
dass von Statoil wie beschrieben die Elektrolyse nicht erfolgreich für die Erzeugung von
Wasserstoff zur Abgabe an Fahrzeuge in Betrieb genommen werden konnte. Aufgrund der
hohen Flexibilität der im Rahmen des Vorhabens erprobten Erzeugungstechnologie wird aber
grundsätzlich davon ausgegangen, dass nach einer erfolgreichen Inbetriebnahme der
Gesamtanlage eine Erzeugung in Abhängigkeit von Stromtarifen möglich gewesen wäre. Durch
eine ausreichende Speicherausstattung und durch die sich im 4. Quartal 2011 abzeichnende
hohe Frequentierung des Standorts waren alle Voraussetzungen für eine erfolgreiche
Umsetzung gegeben.
 Senkung der Erzeugungskosten für Wasserstoff und der Betriebskosten von
Betankungseinrichtungen: Das Projektziel konnte nicht erreicht werden, da im Rahmen des
Vorhabens kein für die Abgabe an Fahrzeuge geeigneter Wasserstoff vor Ort erzeugt werden
konnte. Aufgrund der technischen Probleme, die mit dem Vorhaben einhergingen, entstanden
zudem ungeplante Betriebskosten – z.B. für die Vorhaltung von Personal für betreute
Betankungen – so dass eine Senkung der Betriebskosten im Rahmen dieses Vorhabens
zunächst nicht erfolgreich erreicht werden konnte. Die Projektpartner sind gleichwohl davon
überzeugt, dass die Technologie grundsätzlich das Potential bietet, diese Ziele in Zukunft zu
erreichen.
 Erprobung neuer Technologien und neuer betrieblicher Konzepte im Interesse einer höheren
Gesamteffizienz und einer beschleunigten Marktvorbereitung: Verschiedene der im Rahmen
des Vorhabens eingesetzten innovativen Technologien konnten mit zum Teil sehr guten
Resultaten im Rahmen des Vorhabens getestet werden. Positive Erfahrungen konnten unter
anderem mit der unterirdischen Speicherung von Wasserstoff gemacht werden. Offene Fragen
in Bezug auf den Gewässerschutz konnten in diesem Zusammenhang geklärt werden. Die
technische Realisierung gelang ohne Einschränkungen. Auch das BHKW, das von TOTAL mit
dem Ziel einer höheren Effizienz des LH2-Strangs entwickelt und erprobt wurde, erwies sich als
zielführende und leistungsfähige Innovation. Allerdings führte die Einstellung des Betriebs der
BMW-Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und in dessen Folge die Einstellung des Betriebs
der LH2-Schiene am Standort Holzmarktstraße dazu, dass kein Boil-off-Gas für die Umsetzung
im BHKW mehr zur Verfügung stand, die Anlage mithin zunächst außer Betrieb gesetzt wurde.
Bis dahin hatte sie aber die Effizienz des LH2-Strangs maßgeblich verbessern können. Die
Einführung des SAE-Betankungsstandards J-2601 erwies sich als schwierig. Ursächlich hierfür
war allerdings der Standard selbst, der im Auftrag des zuständigen Standardisierungsgremiums
nie in der Praxis erprobt worden war und im Rahmen der CEP erstmals zur praktischen
S e i t e | 93
Umsetzung kam. Im Ergebnis der Erfahrungen aus diesem Vorhaben befinden sich derzeit
durch die SAE-Gremien modifizierte Betankungsprotokolle in Vorbereitung, die die derzeit von
der CEP eingesetzten CEP-seitig modifizierten Protokolle ablösen sollen. Die ursprünglich von
der SAE entwickelten Protokolle hätten derart hohe Anforderungen an die Anlagentechnik –
insbesondere an die Wasserstoffvorkühlung – gestellt, dass ihre Umsetzung wirtschaftlich
kaum darstellbar gewesen wäre. Die Auswirkungen, die eine Umsetzung auf die Entwicklung
der Wasserstoffpreise gehabt hätte, hätten den Markteintritt der Technologie zwangsläufig
behindert.
letztlich die Leistungsfähigkeit der 700-bar-Betankungstechnologie.
Die im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse sind – ungeachtet der technischen
Schwierigkeiten vor die sich insbesondere Projektpartner Statoil bei der Realisierung gestellt sah von großer Relevanz für die Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie und die Erlangung der
Maturität zentraler Komponenten. Eine Verwertung dieser Ergebnisse soll ungeachtet des
technischen Scheiterns erfolgen.
TOTAL wird auch künftig mit hohem Engagement die Marktvorbereitung für Wasserstoff als
Kraftstoff vorantreiben und dabei umfassend auf den Erkenntnissen aus diesem Vorhaben aufbauen.
So wurde bereits im September 2013 ein Vorhaben zum Betrieb von 8 weiteren
Wasserstofftankstellen deutschlandweit beantragt. Daneben wurden Fördervorhaben zur Umrüstung
und zum Weiterbetrieb der Standorte Holzmarktstraße und Detmoldstraße beantragt und begonnen
– beide Standorte sollen in jedem Fall erhalten werden. TOTAL hat die von Statoil übernommene
Anlagentechnik zur weiteren Erforschung an das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) übergeben.
Dieses Vorgehen wurde entsprechend vertraglich zwischen TOTAL und Statoil vereinbart. Inzwischen
wird von TOTAL in Zusammenarbeit mit Linde als Investitions- und Technologiepartner eine
alternative technische Lösung an der Holzmarktstraße realisiert. Total wird die Anlage im 2014 in den
Regelbetrieb übernehmen. An der Detmoldstraße in München wird ebenfalls im Sommer 2014 eine
Anlage für die Cryo-Compressed-Betankung in Zusammenarbeit mit Linde im Rahmen eines
Folgevorhabens realisiert.
Standards in der Praxis. Erstmals wurde hier eine entsprechende Erprobung dieses Standards in der
Praxis durchgeführt. Sie führte zu Ergebnissen, die eine Revision des Standards erforderlich machen.
Im Ergebnis des Vorhabens ist also mit einem revidierten Standard zu rechnen, der künftig an
Wasserstofftankstellen mit 700-bar-Option weltweit Einsatz finden wird. Das Vorhaben leistete
insofern einen maßgeblichen Beitrag zur Erlangung der Marktfähigkeit der Technologie.
Wasserstofftankstellen für die Zukunft dringend geboten ist, um die individuelle Inbetriebnahme zu
beschleunigen und die Ersatzteilversorgung zu verbessern. Entsprechende Aktivitäten begannen
parallel zum Vorhaben im Rahmen der Initiative H2 Mobility die erstmals Lasthefte für
realisiert wird. Heute sind H2-Mobility-standardisierte Anlagen bereits unter einer Million Euro
S e i t e | 94
Angesichts dieser Entwicklung ist der im Rahmen dieses Vorhabens eingeschlagene Weg einer
individuellen, standortbezogenen Entwicklung mit hohem Innovationsgehalt und eigener Vor-OrtErzeugung nicht mehr vollständig zeitgemäß, was zum Zeitpunkt der Projektentwicklung aber nicht
absehbar war. Vor diesem Hintergrund ist auch die Verwertbarkeit der Projektergebnisse zu sehen.
S e i t e | 95
11 PROJEKTMODUL: Optimierung des Systemdesigns und Weiterbetrieb einer
voll integrierten Wasserstofftankstelle für Pkw und Busse an der
Heerstraße in Berlin inkl. Errichtung eines Wasserstoffzwischenspeichers
in Prenzlau (Leistungsanteil ENERTRAG)
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) Optimierung des
Systemdesigns und Weiterbetrieb einer voll integrierten
Wasserstofftankstelle für Pkw und Busse an der
Heerstraße in Berlin inkl. Errichtung eines
Wasserstoffzwischenspeichers in Prenzlau
(Bericht zu den in Leistungsanteilen der ENERTRAG AG)
Enertrag AG
01.08.2009-31.12.2012 (für Total: 31.12.2013)
Berichtszeitraum Enertrag AG
01.08.2009-31.12.2012
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV217B
Projektstatus
beendet
11.1 Kurzfassung
Mit dem Ziel, Berliner Wasserstofftankstellen mit regenerativem Windwasserstoff zu versorgen,
erfolgten im Rahmen dieses Teilprojekts in Prenzlau




die Errichtung eines zusätzlichen 30-bar-Niederdruckzwischenspeichers,
die Installation eines Kompressors zur Trailerbefüllung,
der Aufbau einer Trailerbefüllstation,
die Errichtung einer Mischgaspipeline zwischen Speicher und Hybridkraftwerk, die zum einen
der Flexibilisierung der Wasserstoffnutzung, vor allem aber der vorbereitenden Erprobung von
Pipelinelösungen im mittleren Druckbereich für kommende Leuchtturmvorhaben diente.
Im Zentrum des Vorhabens stand der Weiterbetrieb einer im Rahmen des EU-Vorhabens
HyFLEET:CUTE errichteten Wasserstofftankstelle an der Heerstraße in Berlin-Spandau durch den
Projektpartner TOTAL.
Bei Projektstart stammte der in der CEP zu diesem Zeitpunkt eingesetzte Wasserstoff noch
ausschließlich aus konventioneller, nicht-regenerativer Erzeugung. Während sich zwar in Hamburg in
der Hafencity und in Berlin an der Holzmarktstraße Tankstellen in Planung bzw. Vorbereitung
befanden, die eine elektrolytische Vor-Ort-Erzeugung vorsahen, erfolgte die Versorgung der Flotten
S e i t e | 96
bislang entweder unter Einsatz von Wasserstoff aus der zentralen Erdgasreformierung, oder – im
Falle des Standorts Heerstraße – mittels Vor-Ort-Reformierung von LPG. Allerdings war bereits
während der Laufzeit von HyFELEET:CUTE die Technologie umfassend erprobt und für nicht geeignet
befunden worden, den an der Tankstelle entstehende Nachfrage dezentral zu decken. Insbesondere
die vergleichsweise geringe Verfügbarkeit und die hohe Energie- und Kostenintensität dieser
Erzeugungsoption hatten die Eignung der Technologie grundsätzlich in Frage gestellt.
Entsprechend bildete die Umstellung der Wasserstoffversorgung für diesen Standort einen integralen
Bestandteil des hier beschriebenen Vorhabens. Erstmals sollte - im Sinne einer durch den Einsatz von
Wasserstoff gesteigerten Nachhaltigkeit der Mobilität, aber auch mit Blick auf die durch der CEP
formulierten Ziele für die kontinuierlich Erhöhung des Anteils an regenerativ erzeugtem Wasserstoff
auf mindestens 50% in Phase III der CEP - die Versorgung eines Standorts durch Anlieferung von
elektrolytisch erzeugtem Windwasserstoff CO2-frei sichergestellt werden.
Ideale Voraussetzungen hierfür bot das zu Projektbeginn im Bau befindliche Hybridkraftwerk der
ENERTRAG AG im uckermärkischen Prenzlau, welches selbst nicht Gegenstand dieses Vorhabens ist.
Am 21.4.2009 war im Beisein von Bundeskanzlerin Merkel und Ministerpräsident Platzeck der
Grundstein für diese wegweisende Anlage gelegt worden, die sich zum Projektstart im Bau befand.
Neben dem Einsatz von Biogas für die Energieerzeugung sollte in dieser Anlage unter Einsatz von
Windstrom elektrolytisch Wasserstoff erzeugt werden, der bedarfsorientiert dem Biogas beizugeben
war, um ihn vor Ort zur Energieerzeugung einzusetzen. Ergänzend sollte im Rahmen dieses
Vorhabens zusätzlich die Bereitstellung von reinem Wasserstoff für Mobilitätszwecke erprobt
werden. Hierfür wurden im Rahmen des Vorhabens die Speichererweiterung, die Errichtung einer
Trailerbefüllstation und einer Mischgaspipeline vorgesehen.
Ziele dieses Projektmoduls waren der Weiterbetrieb, die Ertüchtigung und in Teilen die optimierende
Umrüstung der bereits bestehenden Wasserstofftankstelle an der Heerstraße in Berlin Spandau.
Zugleich sollten erstmals regenerative Energien in maßgeblichem Umfang Eingang in die Erzeugung
des in der CEP eingesetzten Wasserstoffs finden und das bisher an diesem Standort eingesetzte LPG
vollständig substituieren. Hiermit einhergehend sollte eine grundlegende Umstellung des
Versorgungskonzepts für gasförmigen Wasserstoff mit dem Ziel erfolgen, den Anteil regenerativ
erzeugten Wasserstoffs entsprechend den Zielsetzungen der CEP im Laufe der Phase III der CEP
sukzessive auf 50% zu erhöhen.
Abb. 4:
Mobil mit Wasserstoff aus der Uckermark – Windwasserstoff treibt seit April 2012 Berliner
CEP-Pkw an
S e i t e | 97
Die bestehende Tankstelle war im Rahmen des EU-geförderten Vorhabens HyFLEET:CUTE errichtet
und seit Frühjahr 2006 kontinuierlich betrieben worden. Sie verfügte zu Projektbeginn über
Betankungsmöglichkeiten für flüssigen Wasserstoff, die im Lauf des Vorhabens jedoch rückgerüstet
wurden, da kein ausreichender Bedarf mehr bestand, sowie hochverdichteten gasförmigen
Wasserstoff der Druckstufen 350 bar und 700 bar, über eine Wasserstoffreformierung aus LPG, die
im Rahmen dieses Vorhabens ebenfalls rückgerüstet wurde, sowie über eine hochmoderne
Ionenverdichteranlage, die im Rahmen des Vorhabens einer weiteren Optimierung zu unterziehen
war.
Die Anlage verfügte zunächst über Abgabevorrichtungen für CGH2 700 bar, CGH2 350 bar und LH2,
im öffentlichen Teil sowie für CGH2 350 bar und LH2 im Bereich des Busdepots. Beide LH2Befüllpunkte wurden im Projektverlauf ohne Auswirkungen auf den Anlagenbetrieb und die
Projektziele außer Betrieb gestellt, nachdem BMW den Betrieb ihrer LH2-Flotte im ersten Halbjahr
2011 eingestellt hatte. Insbesondere die CGH2-Abgabeeinheiten waren im Rahmen des Vorhabens
weiter zu optimieren.
Sicherzustellen war mit dieser Anlage nicht nur die Versorgung der CEP-Pkw, da angesichts des
Rückbaus der Anlage am Messedamm Mitte 2008 die Versorgungssituation in Berlin prekär war und
durch zusätzliche mobile Anlagen gestützt werden musste. Eine hohe Verfügbarkeit der Tankstelle
war damit von zentraler Bedeutung, gerade auch da sie bei Projektstart zur alleinigen Versorgung der
in Berlin betriebenen Busflotte diente, die ihrerseits von besonderer Bedeutung für die Real-lifeErprobung des zu etablierenden Versorgungspfades mit Windwasserstoff waren. Als Ausgangspunkt
für eine gute infrastrukturelle Erschließung der Region Berlin sollte dieser Standort die
Voraussetzungen schaffen für eine langfristige positive Kundenbindung an den Wasserstoff als
Kraftstoff in Unternehmensflotten.
Eine wesentliche Rolle bei der Realisierung des Gesamtvorhabens kam der ENERTRAG AG zu, deren
Beiträge Gegenstand dieses Schlussberichts sind. Die ENERTRAG AG selbst ist nicht CEP-Partnerin.
Nach dem Rückbau des LPG-Reformers war durch ENERTRAG die Versorgung des
Tankstellenstandorts mit elektrolytisch unter Einsatz von Windenergie erzeugtem Wasserstoff aus
Prenzlau sicherzustellen, der per Trailer nach Berlin angeliefert wurde. Hierzu hatte ENERTRAG die zu
Projektbeginn bereits laufenden Aktivitäten um das im Bau befindliche Hybridkraftwerk in Prenzlau
um verschiedene Module auszuweiten. Während die Elektrolyseanlage nicht Teil dieses Vorhabens
war und bereits als Teil des landesgeförderten Hybridkraftwerks gefördert wurde, waren durch
ENERTRAG zusätzlich ein Wasserstoffzwischenspeicher inkl. Verdichtereinheit, eine Pipeline und eine
Trailerbefüllstation zu errichten und über die Projektlaufzeit eigenverantwortlich zu betreiben.
Ferner war die Wasserstofflogistik für die Versorgung der Berliner Abnehmer in enger Abstimmung
zwischen Total und ENERTRAG zu erarbeiten und umzusetzen.
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen in Berlin erfolgte in enger Kooperation insbesondere mit
dem Anlagenlieferanten für die H2-Betankungskomponenten, dem Anlagenbauer Linde, der sowohl
für die Überarbeitung der Anlage, verschiedene Nachrüstarbeiten als auch für die Wartung der
Anlage im Auftrag von Projektpartner Total zuständig war.
Am Aufbau der Anlagen in Prenzlau waren insbesondere die folgenden Firmen beteiligt:




Lieferung / Aufbau Zwischenspeicher: Air Liquide Deutschland GmbH
Lieferung / Aufbau Verdichtereinheit: Air Liquide Deutschland GmbH
Lieferung / Aufbau Trailerbefüllstation: Air Liquide Deutschland GmbH
Installation Mischgaspipeline: Melms Rohrleistungs- und Tiefbau GmbH
in den Bereichen Projektkoordinierung und Datenmanagement.
S e i t e | 98
11.3 Projektverlauf
11.3.1 Das Gesamtvorhaben
Im Rahmen des Vorhabens erfolgten der Weiterbetrieb und der Umbau einer Tankstelle an der
Heerstraße in Berlin Spandau, die im März 2006 im Rahmen des im 7. Forschungsrahmenprogramm
der EU geförderten Vorhabens „HyFLEET:CUTE“ von Total in Betrieb genommen war. Den Vollbetrieb
hatte die Anlage schließlich mit der Inbetriebnahme der ersten beiden von insgesamt 14 im Rahmen
des EU-Projekts HyFLEET:CUTE aufzubauenden Nahverkehrsbussen im Juni 2006 aufgenommen. Vier
dieser Fahrzeuge wurden ab Anfang 2010 ebenfalls im Rahmen der CEP weiterbetrieben. Von Anfang
an diente die Anlage auch der Betankung der CEP-Pkw-Flotte. Bereits während der Laufzeit von CEP
Phase I hatten mit der Anlage im Zeitraum 01.07.2006-30.06.2008 überzeugende Betriebsergebnisse
erzielt werden können:





15,1 Tonnen gasförmiger Wasserstoff wurden per LPG-Reformierung hergestellt,
48,2 Tonnen flüssiger Wasserstoff wurden bereitgestellt,
bei 1.270 Betankungsvorgängen wurden 5.702 kg LH2 abgegeben,
bei 321 PKW-Betankungen wurden 422 kg GH2 abgegeben,
im Rahmen der Busbetankungen wurden rund 45.000 kg GH2 abgegeben.
Im Jahr 2007 war die Anlage zunächst mit einem LPG-Dampfreformer zur Erzeugung von
gasförmigem Wasserstoff ausgestattet worden. Im Rahmen dieses Vorhabens erfolgten eine
Abschaltung und Rückrüstung der Anlage sowie eine vollständige Umstellung der CGH2Bereitstellung. Die Gründe hierfür waren:
 die unzureichende Betriebszuverlässigkeit des Reformers,
 die sehr hohen Betriebskosten und
 vor allem die mit der Nutzung fossiler Energieträger einhergehende ungünstige CO2-Bilanz des
Versorgungsstrangs, die die Ziele der CEP, mittelfristig bis 2016 eine Quote von mindestens
50% klimaneutral erzeugtem Wasserstoff anzubieten, konterkarierte.
Die Versorgung der Tankstelle mit CGH2 erfolgte daher im Rahmen dieses Vorhabens auf zwei Arten.
Übergangsweise vollständig, später aber nur noch zur Deckung des Spitzenbedarfs bzw. im BackupFall erfolgte die Verdampfung von Flüssigwasserstoff vor Ort über einen luftbeheizten Verdampfer
aus dem bestehenden 17.600-l-LH2-Tank (ca. 1000 kg). Im ersten Halbjahr 2011 erfolgte schließlich
aber eine vollständige Abschaltung des LH2-Strangs. Dies schien unter wirtschaftlichen Erwägungen
geboten, da BMW den Betrieb seiner LH2-betriebenen Flotte eingestellt hatte und die Vorhaltung
damit ausschließlich noch der Verdampfung diente. Die Anlage inkl. der Betankungseinrichtungen im
öffentlichen und im nichtöffentlichen Bereich, die sowohl mit der modernen automotiven wie auch
mit einer herkömmlichen LH2-Kupplung ausgestattet waren, wurde im 2. Halbjahr 2011 vollständig
rückgebaut. Die Verflüssigung des im Rahmen des Vorhabens eingesetzten und bei CEP-Partner Linde
eingekauften LH2 war ausschließlich unter Nutzung regenerativer Energien erfolgt. Der Boil-off aus
dieser Anlage konnte nahezu vollständig der CGH2-Schiene zugeführt und für Druckgasbetankungen
nutzbar gemacht werden.
Zwar wurde der Ausfall von verdampftem LH2 sowie Boil-off-Gas zunächst durch die Anlieferung von
konventionell erzeugtem CGH2 substituiert. Zugleich kam aber dem geplanten Versorgungsstart mit
regenerativem Wasserstoff aus der Uckermark (Gegenstand dieses Teilprojekts, siehe unten), der zu
diesem Zeitpunkt kurz bevorstand, besondere Bedeutung zu.
Zu diesem Zweck erfolgte im Rahmen des Vorhabens ein Ausbau der am Standort vorhandenen
Speicherkapazität um 300 kg auf insgesamt ca. 600 kg. Ziel war die Sicherstellung einer möglichst
klimaschonenden Wasserstofflogistik. Zudem erfolgt durch Total die Installation eines GH2Traileranschlusses um angelieferten Wasserstoff in die Speicher übernehmen zu können.
S e i t e | 99
Die im Rahmen des Gesamtvorhabens durch Total fortgeführte Erprobung der von Linde
eingeführten und seit 2008 am Standort in redundanter Ausführung in Betrieb befindlichen
Ionenverdichtertechnologie wurde über die gesamte Projektlaufzeit erfolgreich fortgesetzt.
Zusätzlich wurden umfassende Verbesserungen an der Anlage vorgenommen. Die einem
konventionellen Vorverdichter nachgeschalteten Anlagen lieferten zwar grundsätzlich positive
Betriebsergebnisse. Der Wartungsaufwand war gleichwohl höher als erwartet. Die Abgabe des
gasförmigen Wasserstoffs erfolgte im öffentlichen Bereich mit Drücken von 350 bar (ungekühlt) und
700 bar (vorgekühlt auf -40°C) sowie auf dem Gelände der BVG mit 350 bar. Die Zapfsäule ist im
öffentlichen Bereich mit einer Infrarotkommunikationsschnittstelle zum Fahrzeug ausgerüstet, über
die sicherheitsrelevante Daten während der Betankung zwischen Fahrzeug und Tankstelle
ausgetauscht werden. Hierdurch werden Füllraten von nahezu 100 % bei Fahrzeugen mit
Kommunikation möglich.
Während der Projektlaufzeit wurden an der Tankstelle mehrere Leckagen im Bereich der
Fahrzeugkupplung festgestellt, die in z.T. aufwendigen Testkampagnen unter Einbeziehung der in der
CEP aktiven Fahrzeughersteller umfassend untersucht wurden. Wenngleich diese Aktivitäten bereits
zu wertvollen und für die Markteinführung unerlässlichen Erkenntnissen führten, waren die
Untersuchungen zum Projektende noch nicht vollständig abgeschlossen und werden über die
Projektlaufzeit hinaus als Teil der Übergeordneten Aktivitäten der CEP fortgesetzt.
Die Auslegung für die 700-bar-Betankungen war bereits vor Beginn des Vorhabens mit dem Ziel
erfolgt, den zu Projektbeginn noch nicht endgültig vorliegenden, von der Society of Automotive
Engineers (SAE) entwickelten Betankungsstandard SAE J-2601 für 700-bar-Druckgasbetankungen
während der Projektlaufzeit an diesem Standort umzusetzen. Zu Projektbeginn erfolgten
Betankungen noch unter Einsatz eines vorläufigen Betankungsprotokolls, der sog. „Release A“. Die
erstmalige Umsetzung des Protokolls SAE J-2601 im Rahmen der CEP sollte planmäßig an diesem
Standort stattfinden. Theoretisch wären hiermit bei mit Infrarotkommunikation ausgestatteten
Fahrzeugen Wasserstofffüllmengen von bis zu 6 kg in einer Betankungszeit von 3 Minuten zu
realisieren.
Um für diese Hochdruckzapfsäule immer genügend Wasserstoff zu Verfügung zu haben, standen
immer zwei volle 300-bar-H2-Bündel zur Verfügung. Um den Anforderungen des SAE-Standards
J2601 an sog. A-70-Tankstellen gerecht zu werden, kann 700-bar-Wasserstoff auf -40°C vorgekühlt
werden. Da die öffentliche Zapfsäule ca. 50 m von der Verdichterstation entfernt installiert ist und
für die Erreichung von schnellen Betankungszeiten tiefkalter Wasserstoff unbedingt erforderlich ist,
ist die 875-bar-Versorgungsleitung mit einer Begleitkühlung ausgerüstet und mit einer für kalte
Temperaturen effektiven Isolierung versehen. Durch diese Maßnahme ist der in den Fahrzeugtank
einströmende Wasserstoff von Beginn an kalt genug um eine schnelle Betankung realisieren zu
können. Die Befüllung der Fahrzeuge erfolgt nach einer sogenannten Druckanstiegsrampe. Dafür ist
die Anlage mit einer elektronischen Druckführung ausgerüstet. Alle Armaturen im Zapfsäulenbereich
sind an die tiefen Betriebstemperaturen angepasst. Dies gilt insbesondere für das 700-barFüllequipment, bestehend aus Abreißkupplung, Schlauch und Fahrzeugkupplung.
Im Rahmen dieses Vorhabens erfolgten alle erforderlichen Optimierungsleistungen an der bereits
installierten 700-bar-Technik um die Anlage technisch für die Umsetzung des SAE-Standards J2601
vorzubereiten. Im Rahmen der Betankungsversuche ergab sich jedoch, dass insbesondere das in der
SAE J-2601 geforderte Zeitfenster zwischen Betankungsbeginn und Erreichen der Vorkühltemperatur
nicht realisierbar ist, da dieses Vorkühlleistungen voraussetzte, die unter wirtschaftlichen
Erwägungen nicht mehr sinnvoll sind. Zu entsprechenden Ergebnissen kam man auch bei der
Auslegung anderer CEP-Standorte. Dies hatte zur Folge, dass die CEP zunächst von der vollständigen
Umsetzung des SAE-Standards absah und einen modifizierten Standard beschloss, der sich
insbesondere dadurch unterschied, dass das Zeitfenster bis zum Erreichen der Vorkühltemperatur
vergrößert wurde. Infolgedessen wurde eine Neuberechnung der Druckrampen erforderlich, was
wiederum zu geringfügig längeren Betankungszeiten führte. Zum Ende der Projektlaufzeit waren
S e i t e | 100
diese Ergebnisse der CEP auch Gegenstand von Diskussionen innerhalb der SAEStandardisierungsgremien. Es wird davon ausgegangen, dass die Erkenntnisse aus dem Vorhaben und
anderen CEP-Projektmodulen zu einer Revision des Standards führen werden.
Das Vorhaben konnte damit einen wesentlichen Meilenstein für die Marktvorbereitung setzen.
11.3.2 Das Teilprojekt
Die Errichtung der für Prenzlau projektierten Anlagen erfolgte in unmittelbarem Zusammenhang mit
der Errichtung des Hybridkraftwerks, wobei die Fertigstellung des Kraftwerks mit seinen
Wasserstofferzeugungseinrichtungen (beides nicht Gegenstand dieses Fördervorhabens)
unmittelbare Voraussetzung für die Aufnahme des Betriebs der hier zu errichtenden Anlagen sowie
für ihre Anbindung an die Gesamtanlage war.
Aus verschiedenen Gründen verzögerte sich die Fertigstellung des Hybridkraftwerks, dessen
Inbetriebnahme ursprünglich für den Sommer 2010 geplant war, zunächst. Erst im Oktober 2011
wurde die Anlage offiziell eröffnet; der endgültige Übergang in den Regelbetrieb erfolgte im Januar
2012.
Abb. 5:
Die CEP unterstützt die Eröffnung der Anlagen am 25.10.2011
Die im Rahmen dieses Vorhabens errichteten Anlagen konnten ebenfalls erst zusammen mit dem
Hybridkraftwerk im Januar 2012 in Betrieb gehen, da ein Stand-alone-Betrieb der im Projekt
aufgebauten Komponenten ausgeschlossen ist. Eine dem Zeitplan entsprechende Inbetriebnahme
war aufgrund der Verzögerungen beim Aufbau des Kraftwerks nicht möglich. Erst ab Februar 2012
konnten die Speicherbefüllung und die Evaluierung der Anlage im Regelbetrieb beginnen.
Am 18. April 2012 konnte im Rahmen einer hochkarätig besetzten Veranstaltung die Einführung von
elektrolytisch erzeugtem Windwasserstoff in die CEP an der TOTAL-Wasserstofftankstelle BerlinHeidestraße begangen werden.
Ab diesem Zeitpunkt war Projektpartner ENERTRAG im Rahmen der hier geförderten Aktivitäten in
der Lage, in Prenzlau erzeugen Windwasserstoff an Berliner Tankstellenstandorte zu liefern.
Der Aufbau entsprechender Erzeugungskapazitäten erfolgte im Rahmen eines durch das Land
Brandenburg geförderten Projekts zur Errichtung eines Biomasse-Windkraft-Hybridkraftwerks. Das
Herzstück dieses weltweit ersten Wasserstoffhybridkraftwerks ist ein 500-kW-Druck-Elektrolyseur,
der aus Windstrom durch Elektrolyse von Wasser Sauerstoff und Wasserstoff erzeugt. Seit dem
Zeitpunkt der Integration ins Stromnetz ist es nun in Zeiten begrenzter Abnahmekapazität im
Stromnetz möglich, Wasserstoff aus dem nicht abgenommenen Strom elektrolytisch zu erzeugen.
S e i t e | 101
Dieser kann bei Bedarf dem zur Verstromung vor Ort erzeugten Biogas beigemischt werden. Der
nicht zur Deckung von Nachfragespitzen benötigte Wasserstoff wird in einem eigens für diesen
Zweck im Rahmen dieses Vorhabens errichteten Wasserstoffzwischenlager in Prenzlau gespeichert
und per Trailer zur Tankstelle Heerstraße transportiert. Ziel ist es, einen möglichst hohen Anteil des
am Tankstellenstandort benötigten Wasserstoffs über diesen Versorgungspfad zu decken. Die
Errichtung des Hybridkraftwerks selbst und der zugehörigen Elektrolyse waren nicht Teil dieses
Vorhabens.
Abb. 6:
Elektrolyseurgebäude (Hintergrund) und Wasserstoffspeicher (Vordergrund rechts) mit
Zuleitung zur Trailerabfüllstation
Im Rahmen dieses Vorhabens erfolgten in Prenzlau auf dem Grundstück des Hybridkraftwerks




Die zum Projektende vollständig in Betrieb befindlichen Anlagen werden nach Projektende ohne
Inanspruchnahme weiterer Förderung von ENERTRAG in Eigenregie weiterbetrieben um ausgewählte
Berliner CEP-Standorte zu versorgen. Parallel befindet sich aktuell im Umfeld des im Bau befindlichen
Berliner Flughafens BER neben einer weiteren TOTAL-Wasserstofftankstelle auch eine
Produktionsanlage für Windwasserstoff in Vorbereitung, die die in Prenzlau vorhandenen
Kapazitäten unter Anwendung des im Rahmen dieses Vorhabens gesammelten Know-hows erweitern
soll.
11.3.2.1 Einführung der regenerativen H2-Erzeugung
Im Rahmen dieses Arbeitspakets führte Total mit maßgeblicher Unterstützung von ENERTRAG die
regenerative H2-Erzeugung für den Standort Heerstraße ein. Dies geschah vorrangig mit dem Ziel,
klimarelevante Emissionen bei der Erzeugung des Wasserstoffs maßgeblich zu reduzieren und
zugleich im Interesse einer raschen Marktvorbereitung die Erzeugungskosten substantiell zu
reduzieren. Sicherzustellen war ferner die Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit gegenüber der zuvor
praktizierten Erzeugung per LPG-Reformierung und damit einhergehend eine zuverlässige
Versorgung der Tankstelle.
S e i t e | 102
Neben den Maßnahmen die Total im Rahmen dieses Arbeitspakets durchführte – so zum Beispiel
dem Rückbau der bisherigen Erzeugungseinrichtungen und der Schaffung eines Traileranschlusses an
der Tankstelle Heerstraße – wurden andere Maßnahmen in enger Zusammenarbeit mit ENERTRAG
realisiert.
 Abschluss von Lieferverträgen: Die zugrunde liegenden Lieferverträge zwischen ENERTRAG
und Total wurden im 4. Quartal 2010 fertiggestellt und im ersten Quartal 2011 unterzeichnet.
 Entwicklung eines emissionsoptimierten Logistikkonzepts: Die Entwicklung des
Logistikkonzepts erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen ENERTRAG und Total mit dem
Ziel einer möglichst klimaschonenden Bereitstellung von Windwasserstoff aus Prenzlau. Ziel
war es, stets eine 100%ige Auslastung der eingesetzten Transportkapazitäten unter
Berücksichtigung der wind- und nachfrageseitig bedingten Produktionsschwankungen zu
erreichen. Das Logistikkonzept lag vor Lieferbeginn im 1. Quartal 2012 vor.
 Kontinuierliche Belieferung: Am 18.4.2012 wurde der in Prenzlau erzeugte regenerative
Wasserstoff offiziell an Berliner Tankstellen eingeführt. Der Sachverhalt wurde mit einem
hochrangig besetzten Event am Standort Heidestraße feierlich begangen. Die Anlieferung des
auf 200 bar vorverdichteten Wasserstoffs erfolgt in Zusammenarbeit mit der Air Liquide
Deutschland GmbH als Logistikpartner per Trailer direkt aus Prenzlau an die Tankstelle.
11.3.2.2 Bau und Betrieb Zwischenlager Prenzlau
Im Rahmen dieses Arbeitspakets führte die ENERTRAG AG die folgenden Maßnahmen mit dem Ziel
durch, ein funktionsfähiges Lager für die Zwischenspeicherung von regenerativ erzeugtem
Wasserstoff sowie einen leistungsfähige Trailerbefüllstation in Prenzlau zu errichten:
 Aufbau und Erprobung eines 30-bar-Niederdruckspeichers bestehend aus 5 Druckbehältern,
einer begehbaren Plattform und Leitern, Verrohrung und der erforderlichen Instrumentierung
mit einem Gesamtfassungsvermögen von insgesamt 1.350 kg und einer nutzbaren Kapazität
von ca. 85% des Gesamtfassungsvermögens unmittelbar angrenzend an das zu Projektbeginn
im Bau befindliche Wind-Biomasse-Hybridkraftwerk,
 Beschaffung, Installation, Erprobung und Demonstration eines 350-bar-Verdichters zur
Verdichtung des Wasserstoffs auf 200-bar direkt in den Trailer,
 Errichtung, Erprobung und Demonstration einer Trailerbefüllstation am Hybridkraftwerk zur
Verfüllung des im Niederdruckspeicher gesammelten Wasserstoffs für den Transport nach
Berlin.
 Errichtung und Demonstration einer Mischgaspipeline, welche das Zwischenlager mit dem
Hybridkraftwerk verbindet und so eine besonders flexible Nutzung des Lagers erlaubt,
 Kontinuierliche Wartung der Anlagen durch einen geeigneten Dienstleister
 Betreuung des Betriebs der Anlagen zunächst bis Projektende durch einen geeigneten
Dienstleister.
 Evaluierung der Demonstrationsanlagen zur Identifizierung von Schwachstellen und
Optimierungspotentialen.
Die Maßnahmen umfassten auch die Konzeptionierung, Planung, Genehmigung und Beschaffung der
genannten Anlagen.
Mit der offiziellen Inbetriebnahme des Kraftwerks am 25.10.2011 waren im Wesentlichen alle
genannten Maßnahmen erfolgreich abgeschlossen. Der antragsseitig vorgesehene ursprüngliche
Belieferungsbeginn im März 2010 hatte nicht gehalten werden können. Die Ursachen hierfür lagen
außerhalb des Projekts und waren entsprechend nicht zu beeinflussen. Insbesondere durch die
verspätete Inbetriebnahme des Hybridkraftwerks in Prenzlau war ein Betriebsbeginn im
vorgesehenen Zeitplan ausgeschlossen.
S e i t e | 103
Abb. 7:
Inbetriebnahme der Anlagen durch Ministerpräsident Matthias Platzeck und Werner
Diwald (Mitglied des Vorstands der ENERTRAG AG) am 25.10.2011
Die Arbeiten hatten unmittelbar nach Projektbeginn im August 2009 begonnen. Im ersten Halbjahr
2010 wurden sämtlichen Planungsleistungen an geeignete Auftragnehmer vergeben. Alle im Rahmen
dieses Vorhabens erforderlichen Planungen waren bis Mitte 2010 vollständig abgeschlossen. Es
waren hierbei die bereits abgeschlossenen Planungen für das Hybridkraftwerk zu berücksichtigen.
Die erforderliche Betriebsgenehmigung für die Anlage nach BImSchG lag im Juni 2010 vor.
ENERTRAG begann unmittelbar nach Projektstart mit der Erarbeitung der Leistungsverzeichnisse und
der Ausschreibung für die technischen Anlagen. Die Errichtung von Verdichter, Tanklager und
Befüllstation wurde im Sommer 2010 an den Anbieter Air Liquide Deutschland GmbH vergeben. Die
vertraglichen Vereinbarungen über dieses Leistungspaket wurden im Anschluss an die Vergabe im
Herbst 2010 geschlossen. Die in diesem Zusammenhang erforderlich werdenden Bauleistungen war
an das Unternehmen Air Liquide Deutschland GmbH vergeben worden.
Die Ausschreibung und Vergabe für die Errichtung der geplanten Mischgaspipeline erfolgte getrennt.
Auch hier erfolgte die Ausschreibung zunächst unmittelbar nach Projektstart. Aufgrund baulicher
Veränderungen im Umfeld des Hybridkraftwerks wurde jedoch im Herbst 2010 eine neuerliche
Ausschreibung erforderlich, die im Januar 2011 abgeschlossen war und mit der Vergabe an den
Anbieter Melms Rohrleistungs- und Tiefbau GmbH endete.
Im Herbst 2010 hatten die Vorbereitungen für die Errichtung erforderlicher Gebäude
(Kompressorenhalle) und der Fundamente für die Speicher begonnen. Aufgrund des frühen
Wintereinbruchs in diesem Jahr kam es jedoch zu Verzögerungen. Die Errichtung der Kompressoren
und der erforderlichen Fundamente für die übrigen Anlagenteile erfolgte im ersten Halbjahr 2011.
Diese Verzögerung hatte jedoch aufgrund der ohnehin eingetretenen Verzögerungen bei der
Fertigstellung des Hybridkraftwerks ohnehin keinen Einfluss auf den Projektverlauf.
S e i t e | 104
Abb. 8:
Installation des Zwischenspeichers am Projektstandort in Prenzlau (im Hintergrund
Elektrolyseurgebäude und Kompressorenhalle)
Mit Abschluss der baulichen Maßnahmen waren alle Vorbereitungen für die Installation der
Wasserstoffeinrichtungen getroffen. Sämtliche Anlagenteile zur Speicherung und Befüllung wurden
im September 2011 durch den Auftragnehmer Air Liquide fertiggestellt und vor Ort in Prenzlau
installiert. Die Fertigstellung der Mischgaspipeline, die aufgrund baulicher Veränderungen zunächst
neu hatte ausgeschrieben werden müssen, erfolgte im 4. Quartal 2011.
Von Oktober 2011 bis Januar 2012 wurde die Anlage im Probebetrieb umfassend getestet und
abgestimmt. Im Januar 2012 war der Nachweis über die Funktionsfähigkeit sämtlicher im Rahmen
des Projekts installierter Komponenten im Zusammenspiel mit der Elektrolyseanlage und den übrigen
Einrichtungen des Hybridkraftwerks erbracht. Die Anlage war damit für den Regelbetrieb vorbereitet.
Im Februar 2012 konnten um rund anderthalb Jahre verspätet die Speicherbefüllung und die
Evaluierung der Anlage im Regelbetrieb beginnen.
Um die geplante Auswertung der Betriebsergebnisse noch im Rahmen der Projektlaufzeit
bewerkstelligen zu können, wurde einen 11-monatige Projektverlängerung beantragt und bewilligt.
Diese wurde aufgrund der verzögerten Fertigstellung des Hybridkraftwerks (nicht Gegenstand dieses
Vorhabens) wie auch aufgrund der Verzögerungen bei der Fertigstellung des Flughafens Berlin
Brandenburg International (BER) erforderlich. Denn zunächst konnte allein mit dem Weiterbetrieb
der Anlagen in Prenzlau und an der Heerstraße die Versorgung mit regenerativem Wasserstoff
insbesondere für die Berliner Wasserstoffbusse sichergestellt werden. Der Einsatz einer möglichst
hohen Anteils regenerativen Wasserstoffs ist im Sinne einer positiven öffentlichen Wahrnehmung
von Wasserstoff als Kraftstoff für die CEP obligatorisch. Zur zuverlässigen Versorgung der Busse, aber
auch zur zuverlässigen Erlangung ausreichender Daten für die umfassende Evaluierung des in
Prenzlau erprobten Erzeugungspfads wurde eine Fortsetzung des Vorhabens über eine Betriebsdauer
von rund einem Jahr erforderlich. Nach Ende dieses ersten Betriebsjahres setzte ENERTRAG den
S e i t e | 105
Betrieb nach Ende des Förderzeitraums in Eigenregie und ohne Inanspruchnahme von Förderung
fort.
Alle wesentlichen Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens vollständig erreicht werden.
Während am Projektstandort Berlin alle Maßnahmen im Zeitplan abgeschlossen werden konnten,
erfuhr der in Prenzlau angesiedelte Teil der Leistungen anfänglich Verzögerungen, da die Arbeiten
am Hybridkraftwerk nicht im erwarteten Tempo vorangingen. Hierdurch konnte auch die Belieferung
der Tankstelle mit Windwasserstoff erst verspätet beginnen. Diesem Umstand wurde Rechnung
getragen, indem die Projektpartner individuell Verlängerungen der Projektlaufzeit beantragten.
ENERTRAG konnte hierdurch die geplante Erprobung der Erzeugungseinrichtungen, der Befüllstation
und der Belieferungslogistik wie geplant durchführen, ohne dass dies zu Mehrkosten im Projekt
führte.
Zu Beginn des Vorhabens hatten die Projektpartner Total eine Reihe wissenschaftlicher und
technischer Arbeitsziele formuliert, die es durch Realisierung dieses Fördervorhabens zu erreichen
galt:
 Fortsetzung der Aktivitäten aus Phase I der CEP und aus dem EU-Vorhaben HyFLEET:CUTE
durch die Bereitstellung von Wasserstoff (LH2, GH2 350bar/700bar) für die in Phase II der
CEP zu betreibenden Pkw sowie insbesondere für die bestehende Nahverkehrsbusflotte:
Durch den sehr zuverlässigen Weiterbetrieb der Tankstelle an der Heerstraße, die während der
gesamten Projektlaufzeit mit hoher Verfügbarkeit zur Verfügung stand, konnte die Versorgung
in der Region Berlin stets erfolgreich aufrecht erhalten werden, auch wenn neuere Standorte
wie z.B. die Holzmarktstraße mit maßgeblichen technischen Problemen zu kämpfen hatten.
Die Versorgung der in Berlin eingesetzten Wasserstoffbusse erfolgte nahezu ausschließlich an
diesem Standort. Nennenswerte Ausfälle wurden während der gesamten Projektlaufzeit nicht
registriert. Die Tankstelle diente damit
 Bereitstellung eines Infrastrukturnetzwerks mit annähernd flächendeckender Erschließung
für den Großraum Berlin: Zu Beginn des Vorhabens stand die Tankstelle den
Fahrzeugbetreibern in Berlin als einzige Berliner Wasserstofftankstelle zur Verfügung. Nach
dem Rückbau der Aral-Tankstelle am Messedamm zum Ende von CEP Phase I war zur
Überbrückung zunächst eine mobile Lösung zum Einsatz (vgl. FKZ 03BV203, 03BV2031)
gekommen, die schließlich durch den Standort Holzmarktstraße abgelöst wurde. Durch die
später durch TOTAL und Shell errichteten Stationen an der Heidestraße und am Sachsendamm
war Ende 2011 / Anfang 2012 schließlich eine marktnahe Versorgungssituation etabliert. Zum
Ende des Berichtszeitraums befand sich zudem die Tankstelle am Flughafen BER im Aufbau.
 Versorgung des „Hydrogen Highway“ Berlin-Hamburg: Nachdem auch zum Projektende ein
Autobahnstandort zwischen Berlin und Hamburg weder projektiert noch in Umsetzung oder
Betrieb befand, diente die Tankstelle Heerstraße während der gesamten Projektlaufzeit als
erster Anlaufpunkt für aus Hamburg kommende Fahrzeuge. Auch für die neuste
Fahrzeuggeneration ist die Distanz zwischen beiden Städten grenzwertig. In Abhängigkeit der
Verkehrsverhältnisse ist oft eine Anfahrt der Standorte in der Berliner Innenstadt nicht mehr
möglich, während der Standort Heerstraße erreichbar bleibt. Aufgrund der Verfügbarkeit des
Standorts wurden auch Busüberführungen zwischen Berlin und Hamburg möglich.
 Bereitstellung einer leistungsfähigen Infrastruktur mit Eignung für die zuverlässige
Betankung einer größeren Busflotte / Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit der Busse im
ÖPNV: Das Ziel, Busse mit für den Linieneinsatz ausreichender Zuverlässigkeit zu betanken,
wurde in vollem Umfang erreicht. Seit August wird im Rahmen der CEP die Verfügbarkeit von
CEP Tankstellen ermittelt. Im monatlichen Mittel lag die Verfügbarkeit der Busbetankungseinrichtungen zwischen 86 und 100%. Im langfristigen Mittel hatte die Busbetankungsanlage
S e i t e | 106
eine Verfügbarkeit von 96.3 % (08/2011-06/2013). Für 700 bar (Pkw) lag sie bei 90,3 % für 350
bar (Pkw) bei 89,8 %.
 Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien bei der Wasserstofferzeugung: Aufgrund der
Maßnahmen im Vorhaben konnte Total an seinen Berliner Wasserstofftankstellen erstmals
regenerativen Wasserstoff aus elektrolytischer Erzeugung bereitstellen.
 Erstmalige Realisierung einer Tankstelle nach dem neuen GH2-Betankungsstandard SAE
J2601 und Validierung unter Praxisbedingungen: Im Rahmen dieses Vorhabens, war es
beabsichtigt – aufbauend auf der bereits installierten 700-bar-Technik - erstmals eine
Tankstelle zu realisieren, die dem Betankungsstandard SAE J2601 für 700-barDruckwasserstoffbetankungen bei -40°C Befülltemperatur (sog. A-70-Anlage) entspricht.
Während der Betankungsversuche ergab sich jedoch, dass insbesondere das in der SAE J-2601
geforderte Zeitfenster zwischen Betankungsbeginn und Erreichen der Vorkühltemperatur nicht
realisierbar ist, da dieses Vorkühlleistungen voraussetzte, die unter wirtschaftlichen
Auslegung anderer CEP-Standorte. Dies hatte zur Folge, dass die CEP zunächst von der
vollständigen Umsetzung des SAE-Standards absah und einen modifizierten Standard
beschloss, der sich insbesondere dadurch unterschied, dass das Zeitfenster bis zum Erreichen
der Vorkühltemperatur vergrößert wurde. Infolgedessen wurde eine Neuberechnung der
Druckrampen erforderlich, was wiederrum zu geringfügig längeren Betankungszeiten führte.
Zum Ende der Projektlaufzeit waren diese Ergebnisse der CEP auch Gegenstand von
Diskussionen innerhalb der SAE-Standardisierungsgremien. Es wird davon ausgegangen, dass
die Erkenntnisse aus dem Vorhaben und anderen CEP-Projektmodulen zu einer Revision des
Standards führen werden.
 Erprobung aktueller Technologien für die Erzeugung, Aufbereitung, Speicherung und Abgabe
von Wasserstoff als Kraftstoff: Die in Prenzlau errichteten Anlagen erwiesen sich im Zuge des
Vorhabens als erfolgreiches und auch für andere Standorte wie die zu errichtende Anlage am
Flughafen BER erfolgversprechendes Konzept. Verzögerungen, die sich im Rahmen des
Vorhabens ergaben, resultierten aus Verspätungen, die sich beim Bau des zugehörigen aber
hier nicht geförderten Hybridkraftwerks Prenzlau ergaben. Teil des Hybridkraftwerks sind auch
die elektrolytischen Erzeugungseinrichtungen. Sämtlich im Rahmen dieses Vorhabens
aufgebauten
Anlagen
(Zusatzspeicher,
Kompressoren,
Trailerbefüllstation
und
Mischgaspipeline) konnten im Rahmen des Vorhabens erfolgreich installiert und erprobt
werden. Tankstellenseitig bereiteten wie oben beschrieben die Erreichung der
Vorkühltemperatur aber auch die Dichtigkeit der Kupplungen Probleme. Beide Themen
wurden im Rahmen der CEP aktiv angegangen und befanden sich zum Ende des
Berichtszeitraums noch in der Bearbeitung.
Die im Rahmen des Vorhabens erzielen Ergebnis werden von ENERTRAG aktiv einer weiteren
Verwertung zugeführt. Einerseits werden die im Rahmen des Vorhabens in Prenzlau errichteten
Anlagen nach Projektende ohne Inanspruchnahme weiterer Förderung von ENERTRAG in Eigenregie
weiterbetrieben, um ausgewählte Berliner CEP-Standorte zu versorgen.
Daneben baut ENERTRAG das hier erfolgreich erprobte Konzept zielorientiert und in größerem
Maßstab aus. Aktuell befindet sich am Berliner Flughafens BER neben einer weiteren TOTALWasserstofftankstelle auch eine Produktionsanlage für Windwasserstoff in Vorbereitung, die die in
Prenzlau vorhandenen Kapazitäten unter Anwendung des im Rahmen dieses Vorhabens
gesammelten Know-hows erweitern soll. Geplant ist hier eine deutlich größere Anlage. Eigens zur
Versorgung dieser Anlage befindet sich ein Windpark im Aufbau.
S e i t e | 107
12 PROJEKTMODUL: Optimierung des Systemdesigns und Weiterbetrieb einer
voll integrierten Wasserstofftankstelle für Pkw und Busse an der
Heerstraße in Berlin inkl. Errichtung eines Wasserstoffzwischenspeichers
in Prenzlau (Leistungsanteil TOTAL)
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) Optimierung des
Systemdesigns und Weiterbetrieb einer voll integrierten
Wasserstofftankstelle für Pkw und Busse an der
Heerstraße in Berlin inkl. Errichtung eines
Wasserstoffzwischenspeichers in Prenzlau
(Bericht zu den in Leistungsanteilen der TOTAL
Deutschland GmbH)
Enertrag AG
01.08.2009-31.12.2013 (für Enertrag: 31.12.2012)
Berichtszeitraum Enertrag AG
01.08.2009-31.12.2013
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV217A
Projektstatus
Beendet
12.1 Kurzfassung
Im Rahmen des Vorhabens setzte die TOTAL Deutschland GmbH den Betrieb einer bereits zuvor
errichteten Wasserstofftankstelle in Berlin-Spandau mit dem Ziel fort, sowohl die
Wasserstoffbusflotte der BVG als auch die Pkw der CEP in Berlinb zuverlässig mit Wasserstoff zu
versorgen.
Ziele dieses CEP-Projektmoduls waren der Weiterbetrieb, die Ertüchtigung und in Teilen die
optimierende Umrüstung der bereits bestehenden Wasserstofftankstelle an der Heerstraße in Berlin
Spandau. Zugleich sollten erstmals regenerative Energien in maßgeblichem Umfang Eingang in die
Erzeugung des in der CEP eingesetzten Wasserstoffs finden und das bisher an diesem Standort
eingesetzte LPG vollständig substituieren. Hiermit einhergehend sollte eine grundlegende
Umstellung des Versorgungskonzepts für gasförmigen Wasserstoff mit dem Ziel erfolgen, den Anteil
regenerativ erzeugten Wasserstoffs entsprechend den Zielsetzungen der CEP im Laufe der Phase III
der CEP sukzessive auf 50% zu erhöhen.
S e i t e | 108
Abb. 9
Wasserstofftankstelle mit Pkw-Betankungseinrichtungen im Vordergrund und LH2Speicher und Verdampfer im Hintergrund
Die bestehende Tankstelle war im Rahmen des EU-geförderten Vorhabens HyFLEET:CUTE von TOTAL
errichtet und seit Frühjahr 2006 kontinuierlich betrieben worden. Sie verfügte zu Projektbeginn über
Betankungsmöglichkeiten für flüssigen Wasserstoff, die im Lauf des Vorhabens jedoch rückgerüstet
wurden, da kein Bedarf mehr bestand, sowie hochverdichteten gasförmigen Wasserstoff der
Druckstufen 350 bar und 700 bar, über eine Wasserstoffreformierung aus LPG, die im Rahmen dieses
Vorhabens ebenfalls rückgerüstet wurde und über eine hochmoderne Ionenverdichteranlage, die im
Rahmen des Vorhabens einer weiteren Optimierung zu unterziehen war.
Die Anlage verfügte zunächst über Abgabevorrichtungen für CGH2 700 bar, CGH2 350 bar und LH2,
im öffentlichen Teil sowie für CGH2 350 bar und LH2 im Bereich des angrenzenden Busdepots der
Berliner Verkehrsbetriebe (BVG). Beide LH2-Befüllpunkte wurden im Projektverlauf ohne
Auswirkungen auf den Anlagenbetrieb und die Projektziele außer Betrieb gestellt, nachdem BMW
den Betrieb ihrer LH2-Flotte Mitte 2011 eingestellt hatte. Insbesondere die CGH2-Abgabeeinheiten
waren im Rahmen des Vorhabens weiter zu optimieren.
Sicherzustellen war mit dieser Anlage nicht nur die Versorgung der CEP-Pkw, da angesichts des
Rückbaus der Anlage am Messedamm Mitte 2008 die Versorgungssituation in Berlin prekär
geworden war und durch zusätzliche mobile Anlagen gestützt werden musste. Eine hohe
Verfügbarkeit der Tankstelle war damit von zentraler Bedeutung, gerade auch da sie bei Projektstart
zur alleinigen Versorgung der in Berlin betriebenen Busflotte diente, die ihrerseits von besonderer
Bedeutung für die Real-life-Erprobung des zu etablierenden Versorgungspfades mit Windwasserstoff
waren. Als Ausgangspunkt für eine gute infrastrukturelle Erschließung der Region Berlin sollte dieser
Standort die Voraussetzungen schaffen für eine langfristige positive Kundenbindung an den
Wasserstoff als Kraftstoff in Unternehmensflotten.
Eine wesentliche Rolle bei der Realisierung des Gesamtvorhabens kam der ENERTRAG AG zu, die
selbst nicht CEP-Partnerin ist.
S e i t e | 109
Nach dem Rückbau des LPG-Reformers war durch ENERTRAG die Versorgung des
Tankstellenstandorts mit elektrolytisch unter Einsatz von Windenergie erzeugtem Wasserstoff aus
Prenzlau sicherzustellen, der per Trailer nach Berlin angeliefert wurde. Hierzu hatte ENERTRAG die zu
Projektbeginn bereits laufenden Aktivitäten um das im Bau befindliche Hybridkraftwerk in Prenzlau
um verschiedene Module auszuweiten. Während die Elektrolyseanlage nicht Teil dieses Vorhabens
war und bereits als Teil des landesgeförderten Hybridkraftwerks gefördert wurde, waren durch
ENERTRAG zusätzlich ein Wasserstoffzwischenspeicher inkl. Verdichtereinheit, ein Pipeline und eine
Trailerbefüllstation zu errichten und über die Projektlaufzeit eigenverantwortlich zu betreiben.
Ferner war die Wasserstofflogistik für die Versorgung der Berliner Abnehmer in enger Abstimmung
zwischen TOTAL und ENERTRAG zu erarbeiten und umzusetzen.
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen in Berlin erfolgte in enger Kooperation insbesondere mit
dem Anlagenlieferanten für die H2-Betankungskomponenten, der Linde AG, der sowohl für die
Überarbeitung der Anlage, verschiedene Nachrüstarbeiten als auch für die Wartung der Anlage im
Auftrag von Projektpartner TOTAL zuständig war.
Am Aufbau der Anlagen in Prenzlau waren insbesondere die folgenden Firmen beteiligt:




Lieferung / Aufbau Zwischenspeicher: Air Liquide Deutschland GmbH
Lieferung / Aufbau Verdichtereinheit: Air Liquide Deutschland GmbH
Lieferung / Aufbau Trailerbefüllstation: Air Liquide Deutschland GmbH
Installation Mischgaspipeline: Melms Rohrleistungs- und Tiefbau GmbH
in den Bereichen Projektkoordinierung und Datenmanagement.
12.3 Projektverlauf
Das Vorhaben begann nahezu planmäßig am 1.8.2009 (beantragt: 1.7.2009) und endete für beide
Partner zunächst am 31.01.2012 (beantragt: 31.12.2011).
Im Dezember 2011 beantragte TOTAL eine mit einer Aufstockung einhergehende Verlängerung für
die eigenen Aktivitäten wie folgt:



Verlängerung der Projektlaufzeit um den Zeitraum 1.1.2012-31.12.2013,
damit einhergehend Aufstockung der bewilligten Zuwendung in Höhe von EUR 1.032.775
um weitere EUR 336.135,04 für die Fortsetzung des Betriebs während der beantragten
Laufzeitverlängerung
Verschiebung bereits bewilligter, aber nicht ausgeschöpfter Fördermittel in die
Verlängerungsperiode (insb. bewilligte Mittel für die optionale Rückrüstung der Anlagen
zum Projektende).
Im Januar 2012 beantragte ENERTRAG jedoch im Rahmen eines Verlängerungsantrags die folgenden
Modifikationen gegenüber dem Hauptantrag:
 Verlängerung der Projektlaufzeit um den Zeitraum 01.02.2012-31.12.2012,
 Verschiebung bereits bewilligter, aber nicht ausgeschöpfter Fördermittel in Höhe von
voraussichtlich rund 220.000 EUR in die Verlängerungsperiode.
Eine Aufstockung der bereits bewilligten Zuwendung wurde durch ENERTRAG nicht beantragt.
Beide Anträge wurden bewilligt.
Begründet waren sie einerseits durch Verzögerungen, die sich beim Aufbau des Hybridkraftwerks in
Prenzlau ergeben hatten, und die eine Erprobung der Anlagen während der Regellaufzeit
ausgeschlossen hätten. Zusätzlich wurde eine Verlängerung des Vorhabens aber aufgrund der
S e i t e | 110
Verzögerungen bei der Fertigstellung des Flughafens Berlin-Brandenburg International (BER)
erforderlich. Einhergehend mit den Verzögerungen bei der Fertigstellung des Flughafens geriet auch
die Errichtung der Wasserstofferzeugungs- und Betankungseinrichtungen im Flughafenumfeld aus
dem Zeitplan. Hierdurch bedingt war durch den Weiterbetrieb der Anlagen in Prenzlau und an der
Heerstraße die Versorgung mit regenerativem Wasserstoff insbesondere für die Berliner
Wasserstoffbusse sicherzustellen. Der Einsatz einer möglichst hohen Anteils regenerativen
Wasserstoffs ist im Sinne einer positiven öffentlichen Wahrnehmung von Wasserstoff als Kraftstoff
für die CEP obligatorisch.
Zum Ende des ersten Verlängerungszeitraums beantragte TOTAL eine neuerliche Verlängerung der
Laufzeit für den Zeitraum 01.01.2014-31.05.2014, die ebenfalls bewilligt wurde. Während dieser
zweiten Verlängerungsperiode, die nicht mit einer Aufstockung der bewilligten Förderung einherging,
erfolgte insbesondere der Rückbau der Wasserstoffanlagen am Standort Heerstraße.
Im Rahmen des Vorhabens erfolgten der Weiterbetrieb und der Umbau der bestehenden Tankstelle
an der Heerstraße in Berlin Spandau, die im März 2006 im Rahmen des im 7.
Forschungsrahmenprogramm der EU geförderten Vorhabens „HyFLEET:CUTE“ von TOTAL in Betrieb
genommen war. Den Vollbetrieb hatte die Anlage schließlich mit der Inbetriebnahme der ersten
beiden von insgesamt 14 im Rahmen des EU-Projekts HyFLEET:CUTE aufzubauenden
Nahverkehrsbussen im Juni 2006 aufgenommen. Vier dieser Fahrzeuge wurden ab Anfang 2010
ebenfalls im Rahmen der CEP weiterbetrieben. Von Anfang an diente die Anlage auch der Betankung
der CEP-Pkw-Flotte. Bereits während der Laufzeit von CEP Phase I hatten mit der Anlage im Zeitraum
01.07.2006-30.06.2008 überzeugende Betriebsergebnisse erzielt werden können:





15,1 Tonnen gasförmiger Wasserstoff wurden per LPG-Reformierung hergestellt,
48,2 Tonnen flüssiger Wasserstoff wurden bereitgestellt,
bei 1.270 Betankungsvorgängen wurden 5.702 kg LH2 abgegeben,
bei 321 PKW-Betankungen wurden 422 kg GH2 abgegeben,
im Rahmen der Busbetankungen wurden rund 45.000 kg GH2 abgegeben.
Im Jahr 2007 war die Anlage zunächst mit einem LPG-Dampfreformer zur Erzeugung von
gasförmigem Wasserstoff ausgestattet worden. Im Rahmen dieses Vorhabens erfolgten eine
Abschaltung und Rückrüstung der Anlage sowie eine vollständige Umstellung der CGH2Bereitstellung. Die Gründe hierfür waren:
 die unzureichende Betriebszuverlässigkeit des Reformers,
 die sehr hohen Betriebskosten und
 vor allem die mit der Nutzung fossiler Energieträger einhergehende ungünstige CO2-Bilanz des
Versorgungsstrangs, die die Ziele der CEP, mittelfristig bis 2016 eine Quote von mindestens
50% klimaneutral erzeugtem Wasserstoff anzubieten, konterkarierte.
Die Versorgung der Tankstelle mit CGH2 erfolgte daher im Rahmen dieses Vorhabens auf zwei Arten.
Übergangsweise vollständig, später aber nur noch zur Deckung des Spitzenbedarfs bzw. im BackupFall erfolgte die Verdampfung von Flüssigwasserstoff vor Ort über einen luftbeheizten Verdampfer
aus dem bestehenden 17.600-l-LH2-Tank (ca. 1.000 kg). Im ersten Halbjahr 2011 erfolgte schließlich
aber eine vollständige Abschaltung des LH2-Strangs. Dies schien unter wirtschaftlichen Erwägungen
geboten, da BMW den Betrieb seiner LH2-betriebenen Flotte eingestellt hatte und die Vorhaltung
damit ausschließlich noch der Verdampfung diente. Die Anlage inkl. der Betankungseinrichtungen im
öffentlichen und im nichtöffentlichen Bereich, die sowohl mit der modernen automotiven wie auch
mit einer herkömmlichen LH2-Kupplung ausgestattet waren, wurde im 2. Halbjahr 2011 vollständig
rückgebaut. Die Verflüssigung des im Rahmen des Vorhabens eingesetzten und bei CEP-Partner Linde
eingekauften LH2 war ausschließlich unter Nutzung regenerativer Energien erfolgt. Der Boil-off aus
dieser Anlage konnte nahezu vollständig der CGH2-Schiene zugeführt und für Druckgasbetankungen
nutzbar gemacht werden.
S e i t e | 111
Zwar wurde der Ausfall von verdampftem LH2 sowie Boil-off-Gas zunächst durch die Anlieferung von
konventionell erzeugtem CGH2 substituiert. Zugleich kam aber dem geplanten Versorgungsstart mit
regenerativem Wasserstoff aus der Uckermark (Gegenstand dieses Teilprojekts, siehe unten), der zu
diesem Zeitpunkt kurz bevorstand, besondere Bedeutung zu.
Zu diesem Zweck erfolgte im Rahmen des Vorhabens ein Ausbau der am Standort vorhandenen
Speicherkapazität um 300 kg auf insgesamt ca. 600 kg. Ziel war die Sicherstellung einer möglichst
klimaschonenden Wasserstofflogistik. Zudem erfolgt durch TOTAL die Installation eines GH2Traileranschlusses um angelieferten Wasserstoff in die Speicher übernehmen zu können.
Die im Rahmen des Gesamtvorhabens durch TOTAL fortgeführte Erprobung der von Linde
eingeführten und seit 2008 am Standort in redundanter Ausführung in Betrieb befindlichen
Ionenverdichtertechnologie wurde über die gesamte Projektlaufzeit erfolgreich fortgesetzt.
Zusätzlich wurden umfassende Verbesserungen an der Anlage vorgenommen. Die einem
konventionellen Vorverdichter nachgeschalteten Anlagen lieferten zwar grundsätzlich positive
Betriebsergebnisse. Der Wartungsaufwand war gleichwohl höher als erwartet. Die Abgabe des
gasförmigen Wasserstoffs erfolgte im öffentlichen Bereich mit Drücken von 350 bar (ungekühlt) und
700 bar (vorgekühlt auf -40°C) sowie auf dem Gelände der BVG mit 350 bar. Die Zapfsäule ist im
öffentlichen Bereich mit einer Infrarotkommunikationsschnittstelle zum Fahrzeug ausgerüstet, über
die sicherheitsrelevante Daten während der Betankung zwischen Fahrzeug und Tankstelle
ausgetauscht werden. Hierdurch werden Füllraten von nahezu 100 % bei Fahrzeugen mit
Kommunikation möglich.
Während der Projektlaufzeit wurden an der Tankstelle mehrere Leckagen im Bereich der
Fahrzeugkupplung festgestellt, die in z.T. aufwendigen Testkampagnen unter Einbeziehung der in der
CEP aktiven Fahrzeughersteller umfassend untersucht wurden. Wenngleich diese Aktivitäten bereits
zu wertvollen und für die Markteinführung unerlässlichen Erkenntnissen führten, waren die
Untersuchungen zum Projektende noch nicht vollständig abgeschlossen und werden über die
Projektlaufzeit hinaus als Teil der Übergeordneten Aktivitäten der CEP fortgesetzt.
Die Auslegung für die 700-bar-Betankungen war bereits vor Beginn des Vorhabens mit dem Ziel
erfolgt, den zu Projektbeginn noch nicht endgültig vorliegenden, von der Society of Automotive
Engineers (SAE) entwickelten Betankungsstandard SAE J-2601 für 700-bar-Druckgasbetankungen
während der Projektlaufzeit an diesem Standort umzusetzen. Zu Projektbeginn erfolgten
Betankungen noch unter Einsatz eines vorläufigen Betankungsprotokolls, der sog. „Release A“. Die
erstmalige Umsetzung des Protokolls SAE J-2601 im Rahmen der CEP sollte planmäßig an diesem
Standort stattfinden. Theoretisch wären hiermit bei mit Infrarotkommunikation ausgestatteten
Fahrzeugen Wasserstofffüllmengen von bis zu 6 kg in einer Betankungszeit von 3 Minuten zu
realisieren.
Um für diese Hochdruckzapfsäule immer genügend Wasserstoff zu Verfügung zu haben, standen
immer zwei volle 300-bar-H2-Bündel zur Verfügung. Um den Anforderungen des SAE-Standards
J2601 an sog. A-70-Tankstellen gerecht zu werden, konnte 700-bar-Wasserstoff am Standort auf
-40°C vorgekühlt werden. Da die öffentliche Zapfsäule ca. 50 m von der Verdichterstation entfernt
installiert war und für die Erreichung von schnellen Betankungszeiten tiefkalter Wasserstoff
unbedingt erforderlich ist, wurde die 875-bar-Versorgungsleitung mit einer Begleitkühlung
ausgerüstet und mit einer für kalte Temperaturen effektiven Isolierung versehen. Durch diese
Maßnahme war der in den Fahrzeugtank einströmende Wasserstoff von Beginn an kalt genug, um
eine schnelle Betankung realisieren zu können. Die Befüllung der Fahrzeuge erfolgte nach einer
sogenannten Druckanstiegsrampe. Dafür war die Anlage mit einer elektronischen Druckführung
ausgerüstet. Alle Armaturen im Zapfsäulenbereich waren an die tiefen Betriebstemperaturen
angepasst. Dies gilt insbesondere für das 700-bar-Füllequipment, bestehend aus Abreißkupplung,
Schlauch und Fahrzeugkupplung. Eine nochmalige Überprüfung der Eignung dieser Geräte erfolgte
parallel zur Projektrealisierung im Rahmen des Übergeordneten Moduls der CEP. Eine eigens ins
S e i t e | 112
Leben gerufenen Arbeitsgruppe „Füllkupplungstest“ hatte entsprechende Tests beauftragt, die sich
zum Ende dieses Vorhabens noch in der abschließenden Umsetzung befanden.
Im Rahmen des Vorhabens erfolgten alle erforderlichen Optimierungsleistungen an der bereits
installierten 700-bar-Technik um die Anlage technisch für die Umsetzung des SAE-Standards J2601
vorzubereiten. Im Rahmen der Betankungsversuche ergab sich jedoch, dass insbesondere das in der
SAE J-2601 geforderte Zeitfenster zwischen Betankungsbeginn und Erreichen der Vorkühltemperatur
nicht realisierbar ist, da dieses Vorkühlleistungen voraussetzte, die unter wirtschaftlichen
Auslegung anderer CEP-Standorte. Dies hatte zur Folge, dass die CEP zunächst von der vollständigen
Umsetzung des SAE-Standards absah und einen modifizierten Standard beschloss, der sich
insbesondere dadurch unterschied, dass das Zeitfenster bis zum Erreichen der Vorkühltemperatur
vergrößert wurde. Infolgedessen wurde eine Neuberechnung der Druckrampen erforderlich, was
wiederrum zu geringfügig längeren Betankungszeiten führte. Zum Ende der Projektlaufzeit waren
diese Ergebnisse der CEP auch Gegenstand von Diskussionen innerhalb der SAEStandardisierungsgremien. Es wird davon ausgegangen, dass die Erkenntnisse aus dem Vorhaben und
anderen CEP-Projektmodulen zu einer Revision des Standards führen werden.
Das Vorhaben konnte damit einen wesentlichen Meilenstein für die Marktvorbereitung setzen.
In der zweiten Verlängerungsperiode im Zeitraum 1.1.2014-31.05.2014 erfolgte schließlich die
vollständige Rückrüstung der Anlagenteile am Standort Heerstraße. Nachdem die Tankstelle 8 Jahre
erfolgreich betrieben und mehrfach auf- und umgerüstet worden war, letztlich aber nicht im
projektierten Umfang von der BVG in Anspruch genommen werden konnte, entsprach sie schließlich
nicht mehr den technischen Anforderungen an eine moderne Wasserstofftankstelle mit optimaler
Energieeffizienz. Durch ihre dezentrale Lage entsprach sie darüber hinaus nicht mehr den
Anforderungen der wachsenden Zahl von Pkw-Kunden. Die Errichtung einer stadteinwärts gelegenen
Tankstelle an der Heerstraße / Ecke Jafféstraße im Jahr 2014 durch TOTAL rechtfertigte schließlich
die Schließung des Standorts. Die weiterhin erforderlichen Busbetankungen können über die
Tankstelle Sachsendamm abgewickelt werden, die hierdurch seit 1.1.2014 eine positive
Auslastungsentwicklung erfährt.
Die Errichtung der für Prenzlau von Projektpartner ENERTRAG AG projektierten Anlagen erfolgte in
unmittelbarem Zusammenhang mit der Errichtung des Hybridkraftwerks, wobei die Fertigstellung des
Kraftwerks mit seinen Wasserstofferzeugungseinrichtungen (beides nicht Gegenstand dieses
Verbundvorhabens) unmittelbare Voraussetzung für die Aufnahme des Betriebs der hier zu
errichtenden Anlagen sowie für ihre Anbindung an die Gesamtanlage war.
Aus verschiedenen Gründen verzögerte sich die Fertigstellung des Hybridkraftwerks, dessen
Inbetriebnahme ursprünglich für den Sommer 2010 geplant war, zunächst. Erst im Oktober 2011
wurde die Anlage offiziell eröffnet; der endgültige Übergang in den Regelbetrieb erfolgte im Januar
2012.
Die im Rahmen dieses Vorhabens errichteten Anlagen konnten ebenfalls erst zusammen mit dem
Hybridkraftwerk im Januar 2012 in Betrieb gehen, da ein unabhängiger Betrieb der im Projekt
aufgebauten Komponenten ausgeschlossen ist. Eine dem Zeitplan entsprechende Inbetriebnahme
war aufgrund der Verzögerungen beim Aufbau des Kraftwerks nicht möglich. Erst ab Februar 2012
konnten die Speicherbefüllung und die Evaluierung der Anlage im Regelbetrieb beginnen.
Am 18. April 2012 konnte im Rahmen einer hochkarätig besetzten Veranstaltung die Einführung von
elektrolytisch erzeugtem Windwasserstoff in die CEP an der TOTAL-Wasserstofftankstelle BerlinHeidestraße begangen werden.
Ab diesem Zeitpunkt war Projektpartner ENERTRAG im Rahmen der hier geförderten Aktivitäten in
der Lage, in Prenzlau erzeugen Windwasserstoff an Berliner Tankstellenstandorte zu liefern.
S e i t e | 113
Der Aufbau entsprechender Erzeugungskapazitäten erfolgte im Rahmen eines durch das Land
Brandenburg geförderten Projekts zur Errichtung eines Biomasse-Windkraft-Hybridkraftwerks. Das
Herzstück dieses weltweit ersten Wasserstoffhybridkraftwerks ist ein 500-kW-Druck-Elektrolyseur,
der aus Windstrom durch Elektrolyse von Wasser Sauerstoff und Wasserstoff erzeugt. Seit dem
Zeitpunkt der Integration ins Stromnetz ist es nun in Zeiten begrenzter Abnahmekapazität im
Stromnetz möglich, Wasserstoff aus dem nicht abgenommenen Strom elektrolytisch zu erzeugen.
Dieser kann bei Bedarf dem zur Verstromung vor Ort erzeugten Biogas beigemischt werden. Der
nicht zur Deckung von Nachfragespitzen benötigte Wasserstoff wird in einem eigens für diesen
Zweck im Rahmen dieses Vorhabens errichteten Wasserstoffzwischenlager in Prenzlau gespeichert.
Es wurde während der Projektlaufzeit Tankstelle Heerstraße transportiert. Andere Tankstellen wie
die Heidestraße werden auch nach Proj4ektende weiterhin beliefert.
Ziel war es, einen möglichst hohen Anteil des am Tankstellenstandort benötigten Wasserstoffs über
diesen Versorgungspfad zu decken. Die Errichtung des Hybridkraftwerks selbst und der zugehörigen
Elektrolyse waren nicht Teil dieses Vorhabens.
Im Rahmen dieses Vorhabens erfolgten in Prenzlau auf dem Grundstück des Hybridkraftwerks




Die mit Beendigung der Projektbeteiligung von ENERTRAG am 31.12.2012 vollständig in Betrieb
befindlichen Anlagen wurden während der Restlaufzeit des Vorhabens ohne Inanspruchnahme
weiterer Förderung von ENERTRAG in Eigenregie weiterbetrieben um ausgewählte Berliner CEPStandorte zu versorgen.
12.3.1.1 Einführung der regenerativen H2-Erzeugung
Im Rahmen dieses Arbeitspakets führte TOTAL mit maßgeblicher Unterstützung von ENERTRAG die
regenerative H2-Erzeugung für den Standort Heerstraße ein. Dies geschah vorrangig mit dem Ziel,
klimarelevante Emissionen bei der Erzeugung des Wasserstoffs maßgeblich zu reduzieren und
zugleich im Interesse einer raschen Marktvorbereitung die Erzeugungskosten substantiell zu
reduzieren. Sicherzustellen war ferner die Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit gegenüber der zuvor
praktizierten Erzeugung per LPG-Reformierung und damit einhergehend eine zuverlässige
Versorgung der Tankstelle.
Verschiedene Maßnahmen wurden von TOTAL ohne Mitarbeit von ENERTRAG durchgeführt. Hierzu
gehörten insbesondere
 Rückbau der bisherigen Erzeugungseinrichtungen: Ein umfassender Rückbau der bisherigen
Erzeugungseinrichtungen (LPG-Reformer) erfolgte planmäßig unmittelbar nach Projektstart im
September 2009.
 Schaffung eines Traileranschlusses: Im 4. Quartal 2009 erfolgte die Installation eines
Traileranschlusses an der Tankstelle Heerstraße. Ziel war es, hiermit auch die Anlieferung von
gasförmigem Wasserstoff (insbesondere aus der elektrolytischen Erzeugung in Prenzlau)
möglich zu machen, nachdem die Versorgung des Standorts bisher ausschließlich per
Vororterzeugung oder per LH2-Anlieferung erfolgt war. Der Umbau war erforderlich, um eine
vollständig regenerative Versorgung des Standorts zu realisieren.
Andere Maßnahmen wurden in enger Zusammenarbeit mit ENERTRAG realisiert.
S e i t e | 114
 Abschluss von Lieferverträgen: Die zugrunde liegenden Lieferverträge zwischen ENERTRAG
und TOTAL wurden im 4. Quartal 2010 fertiggestellt und im ersten Quartal 2011 unterzeichnet.
 Entwicklung eines emissionsoptimierten Logistikkonzepts: Die Entwicklung des
Logistikkonzepts erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen ENERTRAG und TOTAL mit dem
Ziel einer möglichst klimaschonenden Bereitstellung von Windwasserstoff aus Prenzlau. Ziel
war es, stets eine 100%ige Auslastung der eingesetzten Transportkapazitäten unter
Berücksichtigung der wind- und nachfrageseitig bedingten Produktionsschwankungen zu
erreichen. Das Logistikkonzept lag vor Lieferbeginn im 1. Quartal 2012 vor.
 Kontinuierliche Belieferung: Am 18.4.2012 wurde der in Prenzlau erzeugte regenerative
Wasserstoff offiziell an Berliner Tankstellen eingeführt. Der Sachverhalt wurde mit einem
hochrangig besetzten Event am Standort Heidestraße feierlich begangen. Die Anlieferung des
auf 200 bar vorverdichteten Wasserstoffs erfolgt in Zusammenarbeit mit der Air Liquide
Deutschland GmbH als Logistikpartner per Trailer direkt aus Prenzlau an die Tankstelle.
12.3.1.2 Ionenkompressor
Bereits vor dem Beginn dieses Vorhabens wurde am Standort seit 2007 ein hochmoderner
Ionenkompressor der Firma Linde eingesetzt und erprobt. Erste Betriebsergebnisse der Anlage
wurden erfolgreich im EU-geförderten Vorhaben HyFLEET:CUTE gesammelt, offenbarten aber
zugleich, dass die Technologie für einen dauerhaften und reibungslosen Betrieb weiterer
Optimierungen bedurfte, die von Linde als Unterauftragnehmer von TOTAL im Rahmen des in diesem
Vorhaben fortgeführten Wartungsvertrags durchführt wurden.
Im Rahmen dieses Vorhabens
 erfolgte die Restabschreibung der Anlage im Zeitraum 1.8.2009- 31.12.2010 2,
 erfolgte der erfolgreiche Weiterbetrieb der Anlage im Zeitraum 1.8.2009-31.12.2013; der
Weiterbetrieb ging einher mit der Sammlung weiterer relevanter Betriebsdaten und
-erfahrungen in Bezug auf Zuverlässigkeit, Lebensdauer, Energiebedarf, die Eignung für eine
optimierte Betriebsführung und die Eignung innerhalb des Gesamtanlagenkonzepts,
 erfolgte eine ständige technische Verbesserung der Verdichteranlage über die gesamt
Projektlaufzeit durch die Linde AG, die diese Leistungen im Rahmen des bestehenden
Wartungsvertrags erbrachte.
Die bereits vor Projektstart erwarteten Vorteile der Anlagentechnologie konnten durch die
zusätzlichen Betriebserfahrungen im Vorhaben weitgehend belegt werden. Von besonderer
Bedeutung für den erfolgreichen Betrieb der Anlagen im Rahmen des Vorhabens waren dabei
 der Wegfall komplizierter und damit störanfälliger Kolbensysteme,
 die Einsetzbarkeit der Technologie auch bei Rein- und Reinstgasanwendungen,
 die einfache und effiziente Phasentrennung, durch die eine Verunreinigung des komprimierten
Gases ausgeschlossen ist,
 die hohen Standzeiten bei geringen Wartungskosten, da komplizierte Dichtungssysteme
entfallen können.
12.3.1.3 Erweiterung CGH2-Speicher
2
Der Ionenkompressor wurde im Rahmen von HyFLEET:CUTE im Jahr 2008 in Betrieb genommen.
Nachdem durch den Lieferanten zunächst technische Optimierungen vorgenommen werden mussten, begann
die Abschreibung der Anlage erst im November 2008. Mit Zustimmung der EU wurde eine 26-monatige
Abschreibungsdauer bis einschließlich Dezember 2010 vereinbart. Die Abschreibung wurde im Rahmen dieses
Vorhabens unter den in HyFLEET:CUTE etablierten Rahmenbedingungen fortgesetzt.
S e i t e | 115
Am Tankstellenstandort waren zu Projektbeginn lediglich Speicherkapazitäten für 300 kg.
gasförmigen Wasserstoff installiert. Diese wurden im 4. Quartal 2009 im Rahmen des Vorhabens
durch die Linde AG im Auftrag von TOTAL auf 600 kg erweitert. Notwendig wurde dieser Schritt, um
die Umstellung auf erneuerbaren Wasserstoff aus Windenergie möglich zu machen. Allein durch
Vergrößerung der Speicherkapazitäten konnte eine wirtschaftlich sinnvolle Belieferung der Tankstelle
mit Windwasserstoff aus Prenzlau im Rahmen des Vorhabens beginnen. Die Anlieferung erfolgt mit
200-bar-Trailern, die den Standort mit jeweils 300 bis 400 kg Wasserstoff beliefern.
Von TOTAL wurden im Rahmen des Arbeitspakets insbesondere die folgenden Leistungen erfolgreich
abgeschlossen:
 Konzeptionierung, Planung und Beschaffung der Genehmigung für die Speichererweiterung
 Anmietung der zusätzlichen Speicherkapazitäten bei der Linde AG
 Installation der zusätzlichen Speicherkapazitäten durch Linde im Auftrag von TOTAL inkl. der
Installation von Zuleitungen, Verrohrungen, Messtechnik etc. sowie Einbindung des Speichers
in das Gesamtsystem der Tankstelle
Alle Arbeiten konnten zeitnah nach Projektstart erfolgreich zum Abschluss gebracht werden.
12.3.1.4 Anpassung des CGH2-Dispensers
Um eine sichere Betankung von 700-bar-Fahrzeugen am Standort zu ermöglichen und eine
Gefährdung der Tankkunden durch versehentliche Betankung von 700-bar-Fahrzeugen am 350-barBefüllpunkt und eine möglicherweise damit einhergehende Überhitzung des 700-bar-Tanks zu
verhindern, wurden im Einvernehmen mit den CEP-Mobilitätspartnern am Standort zu Projektbeginn
verschiedene Umbaumaßnahmen durchgeführt, die bereits im vierten Quartal 2009 erfolgreich
abgeschlossen werden konnten.
Die Ausführung der Maßnahmen erfolgte durch die Linde AG. Im Detail wurden folgende Aktivitäten
umgesetzt:
 Hardwareumbau: Die Hardware der Wasserstoffabgabeeinheit war in einer Weise zu
modifizieren die geeignet war zu verhindern, dass Tankstellenkunden mit 700-bar-Fahrzeugen
über die 350-bar-Kupplung Betankungen vornehmen können. Hierzu war unter anderem ein
neuer Tankautomat des Herstellers Tokheim zu installieren. Nun konnte durch den Einsatz von
ausschließlich für 700-bar-Betankungen codierten Tankkarten eine 350-bar-Betankung
ausgeschlossen werden. Die gleichzeitige Umrüstung der Elektronik der Abgabeeinheit
erlaubte es nun, die 700-bar-Betankung separat anzusteuern, indem durch Installation einer
zusätzlichen digitalen Eingangskarte ein zweiter Eingang in die Dispenser-SPS realisiert wurde.
 Softwareanpassung: Eine umfassende Anpassungsprogrammierung in der Steuerungssoftware
der Anlage wurde erforderlich, damit das neue Signal des Tankkartenlesers in der
Anlagensteuerung verarbeitet werden kann. Die Programmierung wurde eigens für dieses
Vorhaben umgesetzt und war so zuvor an anderen Standorten noch nicht erprobt worden.
Nach Änderung der Software folgte daher zunächst eine Phase von Testbetankungen (350 und
700 bar) und daraus resultierenden notwendigen Optimierungen, die im ersten Quartal 2010
abgeschlossen werden konnte.
12.3.1.5 Anlagenbetrieb Heerstraße
Im Rahmen dieses Arbeitspakets betrieb TOTAL die Wasserstofftankstelle am Standort Heerstraße
inkl. aller weiterhin in Betrieb befindlichen und neu zu errichtenden Anlagenteile von August 2009
bis Dezember 2013. Zum 01.01.2014 wurde der Betrieb am Standort eingestellt und der Rückbau der
Anlagenteile eingeleitet.
Die Gesamtbetreiberverantwortung inkl. der Verantwortung für die Sicherheit der Tankstelle mit
allen Installationen lag während der gesamten Projektlaufzeit bei TOTAL während die
S e i t e | 116
Betreiberverantwortung für den Zwischenspeicher in Prenzlau und zugehörige Einrichtungen bei
Projektpartner ENERTRAG lag. Die Partner sind sicherheitsverantwortlich für die jeweils von ihnen
betriebenen Anlagen.
Während der Laufzeit des Vorhabens erreichte die Tankstelle einen kontinuierlich herausragenden
Wasserstoffumsatz. Bedingt war dies insbesondere durch die Betankung der BVG-Busse, für die sich
auf dem angrenzenden Depot der Berliner Verkehrsbetriebe über die gesamte Projektlaufzeit ein
eigener 350-bar-Zapfpunkt in Betrieb befand. Über 100.000 kg Wasserstoff wurden während der
Projektlaufzeit umgesetzt. Rund 90% davon wurden an Busse abgegeben. Die Abgabemenge blieb
über die Laufzeit weitgehend konstant.
Abb. 10:
Kumulierte CGH2-Abgabemenge über die Projektlaufzeit
Die Verantwortung für Steuerung und Wartung der CHG2-Schiene, d.h.
insbesondere der Kompressoren inkl. des Ionenkompressors und der
Speichereinrichtungen und in der Frühphase des Vorhabens auch des
Reformers lag während der gesamten Projektlaufzeit bei TOTAL. TOTAL
beauftragt Linde mit diesen Serviceleistungen. Allerdings erfolgte noch im
ersten Projektjahr 2009 planmäßig eine Rückrüstung des Reformers, dessen
Betrieb sich insbesondere unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten bereits im
vorhergehenden EU-geförderten Projekt als nicht zielführend erwiesen hatte.
Die Verfügbarkeit der Anlage – Verfügbarkeitsdaten werden innerhalb der CEP
seit August 2011 ermittelt – war während der Projektlaufzeit kontinuierlich
hoch. Die Tankstelle stand in der Regel uneingeschränkt und ohne
maßgebliche technische Probleme für Kundenbetankungen zur Verfügung.
Monatliche Verfügbarkeitsmittel um 95% bis hin zu 100% konnten regelmäßig
für einzelne Produktarten erreicht werden. Kurze Phasen geringerer
Verfügbarkeit waren durch Wartungszyklen oder durch technische Probleme
bedingt, die in der Regel zeitnah und mit maßgeblichem Erkenntnisgewinn
behoben werden konnten. So wurden beispielsweise mehrfach
Undichtigkeiten bei 700-bar-Betankungen an der Schnittstelle FahrzeugTankstelle festgestellt, die zu einer eingeschränkten Verfügbarkeit der Anlage
Tab. 2:
Tankstellenverfügbarkeit
S e i t e | 117
im Zeitraum April-Juni 2012 führten. Diese Ausfallperioden konnten dank der guten Abdeckung in
Berlin ohne nennenswerte Probleme überbrückt werden. Die Undichtigkeiten führten letztlich zu
einer umfassenden Auseinandersetzung der CEP mit dem Thema Komponenteneignung, zu der
Beauftragung gründlicher labortechnischer Untersuchungen verschiedener Komponenten an der
Schnittstelle Fahrzeug-Tankstelle und zur Gründung der Forschungsgruppe „Komponententests“.
Ab 2013 wurde innerhalb der CEP damit begonnen, über die Ausfallzeiten hinaus auch die
Ausfallursachen einer gründlichen Analyse zu unterziehen, um weiteren Forschungs- und
Entwicklungsbedarf besser identifizieren zu können. Neben den oben beschriebenen Ausfällen
aufgrund von Undichtigkeiten an der Tankkupplung, waren es insbesondere die Speicher und die
Vorkühleinrichtungen die zu Problemen führten.
Auch Steuerung, Wartung und Service der LH2-Anlage wurde von Total sichergestellt. Total
beauftragte die Linde AG solange mit diesen Leistungen, wie sich die Anlage in Betrieb befand. Ende
2011 erfolgte die endgültige Außerbetriebstellung des LH2-Strangs. Aufgrund des Abzugs der BMW
Hydrogen7 im Laufe des Jahres 2011 aus Berlin bestand zu diesem Zeitpunkt in der Region keine
Nachfrage nach LH2 mehr.
Zum Zweck der Abrechnung der Wasserstoffkosten gegenüber dem Kunden, ebenso wie zur
Identifizierung des Kunden an der Tankstelle wurde Anfang 2012 die CEP-eigene Kundenkarte, die
sog. „H2 Card“, eingeführt. Der Standort war für den Einsatz der Karte zu ertüchtigen.
Im Rahmen der CEP kommt ein Fahrerinformationssystem zum Einsatz, welches den
Tankstellennutzer in Echtzeit über den Betriebszustand aller CEP-Wasserstofftankstellen informiert.
Wahlweise online oder per SMS kann sich der Fahrer über die Anlagenverfügbarkeit unterrichten und
sich bei Bedarf zu anderen Tankstellen umlenken lassen. Der Standort Heerstraße wurde umgehend
nach Projektstart in das System eingebunden. Sämtliche technischen Voraussetzungen am Standort
wurden geschaffen. Der Betriebs des Systems wurde kontinuierlich bis 31.12.2013 aufrechterhalten.
Informationen zum Anlagenstatus sind für Kunden kontinuierlich in Echtzeit über den Kundenbereich
der CEP-Website (http://www.cleanenergypartnership.de/kundenbereich/) abrufbar und dienen
auch der Ermittlung der Anlagenverfügbarkeit.
12.3.1.6 Rückbau der Wasserstoffeinrichtungen
Im Zeitraum Januar bis Mai 2014 (2. Verlängerungsperiode) erfolgte der vollständige Rückbau der am
Projektstandort Heerstraße installierten Wasserstofftankstellenkomponenten durch die TOTAL
Deutschland GmbH. Verschiedene der Komponenten entsprachen nach 8-jährigem erfolgreichem
Betrieb nicht mehr dem technischen Stand. Aufgrund der zentrumsfernen Lage der Tankstelle waren
von Pkw-Kunden zentralere Betankungsmöglichkeiten gewünscht worden. Mit dem Beginn der
Errichtung des zentrumsnäheren Standorts Heerstraße / Ecke Jafféstraße durch Total, war ein
technisches Update des Projektstandorts nicht mehr sinnvoll. Entsprechend wurde eine Verlagerung
des Pkw-Kundenbetriebs an die Jafféstraße und des Busbetankungsbetriebs an den Shell-Standort
Sachsendamm beschlossen. Der Projektstandort konnte damit entfallen. Entsprechend erfolgte eine
Rückrüstung in folgenden Arbeitsschritten, ohne das die Versorgungssituation in Berlin hierdurch
beeinträchtigt wurde:




Inertisierung aller relevanten Bauteile
Demontage der Anlagenkomponenten
Verladung und Abtransport
Rückbau von Fundamenten und Verrohrungen
Alle Arbeiten waren zum Vorhabensende am 31.5.2014 erfolgreich abgeschlossen.
12.3.1.7 Datenanalyse und Auswertung der Betriebsergebnisse
S e i t e | 118
Über die TOTAL Deutschland GmbH, die als Projektpartnerin zugleich Mitglied der Clean Energy
Partnership ist, wurden relevante Projektdaten für das zentrale Wissens- und Datenmanagement der
CEP bereitgestellt. Es erfolgten ferner umfassende Auswertungen wesentlicher Betriebsdaten zentral
durch den CEP-Projektkoordinator.
So wurden insbesondere umfassende Betrachtungen zu den Energieverbräuchen der Anlage in
Abhängigkeit zur abgegebenen Wasserstoffmenge angestellt (vgl. Abb. 11).
Abb. 11:
Gesamtenergieverbrauch der Tankstelle in Abhängigkeit der abgegebenen
Wasserstoffmenge
Vor allem Daten zum Energieaufwand für die Vorkühlung konnten gründlich analysiert werden. So
wurde offensichtlich, dass der Aufwand mit steigender Abgabemenge dramatisch sinkt (vgl. Abb. 12,
Abb. 13)
Abb. 12:
Kühlenergiebedarf der Tankstelle in Abhängigkeit der abgegebenen
Wasserstoffmenge
S e i t e | 119
Offensichtlich ist damit, dass eine ökologisch nachhaltige und wirtschaftliche Abgabe von
Wasserstoff als Kraftstoff erst mit Erreichen einer ausreichenden Marktdurchdringung möglich sein
wird, die sich die CEP in ihrer kommenden Phase zum Ziel gesetzt hat.
Abb. 13:
Kühlenergiebedarf je kg H2 in Abhängigkeit der monatlichen Abgabemenge
Alle wesentlichen Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens vollständig erreicht werden.
Während am Projektstandort Berlin alle Maßnahmen im Zeitplan abgeschlossen werden konnten,
erfuhr der in Prenzlau angesiedelte Teil der Leistungen anfänglich Verzögerungen, da die Arbeiten
am Hybridkraftwerk nicht im erwarteten Tempo vorangingen. Hierdurch konnte auch die Belieferung
der Tankstelle mit Windwasserstoff erst verspätet beginnen. Diesem Umstand wurde Rechnung
getragen, indem die Projektpartner individuell Verlängerungen der Projektlaufzeit beantragten.
ENERTRAG konnte hierdurch die geplante Erprobung der Erzeugungseinrichtungen, der Befüllstation
und der Belieferungslogistik wie geplant durchführen, ohne dass dies zu Mehrkosten im Projekt
führte.
Zu Beginn des Vorhabens hatten die Projektpartner TOTAL eine Reihe wissenschaftlicher und
galt:
 Fortsetzung der Aktivitäten aus Phase I der CEP und aus dem EU-Vorhaben HyFLEET:CUTE
durch die Bereitstellung von Wasserstoff (LH2, GH2 350bar/700bar) für die in Phase II der
CEP zu betreibenden Pkw sowie insbesondere für die bestehende Nahverkehrsbusflotte:
Durch den sehr zuverlässigen Weiterbetrieb der Tankstelle an der Heerstraße, die während der
gesamten Projektlaufzeit mit hoher Verfügbarkeit zur Verfügung stand, konnte die Versorgung
in der Region Berlin stets erfolgreich aufrecht erhalten werden, auch wenn neuere Standorte
wie z.B. die Holzmarktstraße mit maßgeblichen technischen Problemen zu kämpfen hatten. Die
Versorgung der in Berlin eingesetzten Wasserstoffbusse erfolgte nahezu ausschließlich an
diesem Standort. Nennenswerte Ausfälle wurden während der gesamten Projektlaufzeit nicht
registriert.
S e i t e | 120
 Bereitstellung eines Infrastrukturnetzwerks mit annähernd flächendeckender Erschließung
für den Großraum Berlin: Zu Beginn des Vorhabens stand die Tankstelle den
Fahrzeugbetreibern in Berlin als einzige Berliner Wasserstofftankstelle zur Verfügung. Nach
dem Rückbau der Aral-Tankstelle am Messedamm zum Ende von CEP Phase I war zur
Überbrückung zunächst eine mobile Lösung zum Einsatz gekommen (vgl. FKZ 03BV203,
03BV2031), die schließlich durch den Standort Holzmarktstraße abgelöst wurde. Durch die
später durch TOTAL und Shell errichteten Stationen an der Heidestraße und am Sachsendamm
war Ende 2011 / Anfang 2012 schließlich eine marktnahe Versorgungsituation etabliert. Zum
Projektende befanden sich Tankstellen an der Jafféstraße und am Flughafen BER in
Vorbereitung. Am Standort Holzmarktstraße wurde der Austausch der Anlagentechnik
vorbereitet.
 Versorgung des „Hydrogen Highway“ Berlin-Hamburg: Nachdem auch zum Projektende ein
Autobahnstandort zwischen Berlin und Hamburg weder projektiert noch in Umsetzung oder
Betrieb befand, diente die Tankstelle Heerstraße während der gesamten Projektlaufzeit als
erster Anlaufpunkt für aus Hamburg kommende Fahrzeuge. Auch für die aktuelle
Fahrzeuggeneration ist die Distanz zwischen beiden Städten grenzwertig. In Abhängigkeit der
Verkehrsverhältnisse ist oft eine Anfahrt der Standorte in der Berliner Innenstadt nicht mehr
möglich, während der Standort Heerstraße erreichbar bleibt. Aufgrund der Verfügbarkeit des
Standorts wurden auch Busüberführungen zwischen Berlin und Hamburg möglich.
 Bereitstellung einer leistungsfähigen Infrastruktur mit Eignung für die zuverlässige
Betankung einer größeren Busflotte / Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit der Busse im
ÖPNV: Das Ziel, Busse mit für den Linieneinsatz ausreichender Zuverlässigkeit zu betanken,
wurde in vollem Umfang erreicht. Seit August 2011 wird im Rahmen der CEP die Verfügbarkeit
von CEP-Tankstellen ermittelt. Im monatlichen Mittel lag die Verfügbarkeit der Busbetankungseinrichtungen zwischen 86 und 100%. Im langfristigen Mittel hatte die Busbetankungsanlage
eine Verfügbarkeit von 96,2 % (08/2011-12/2013). Für 700 bar (Pkw) lag sie bei 85,7 % für 350
bar (Pkw) bei 85,4 %.
 Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien bei der Wasserstofferzeugung: Aufgrund der
Maßnahmen im Vorhaben konnte TOTAL an seinen Berliner Wasserstofftankstellen erstmals
regenerativen Wasserstoff aus elektrolytischer Erzeugung bereitstellen.
 Erstmalige Realisierung einer Tankstelle nach dem neuen GH2-Betankungsstandard SAE
J2601 und Validierung unter Praxisbedingungen: Im Rahmen dieses Vorhabens, war es
beabsichtigt – aufbauend auf der bereits installierten 700-bar-Technik – erstmals eine
Tankstelle zu realisieren, die dem Betankungsstandard SAE J2601 für 700-barDruckwasserstoffbetankungen bei -40°C Befülltemperatur (sog. A-70-Anlage) entspricht.
Während der Betankungsversuche ergab sich jedoch, dass insbesondere das in der SAE J-2601
geforderte Zeitfenster zwischen Betankungsbeginn und Erreichen der Vorkühltemperatur nicht
realisierbar ist, da dieses Vorkühlleistungen voraussetzte, die unter wirtschaftlichen
Auslegung anderer CEP-Standorte. Dies hatte zur Folge, dass die CEP zunächst von der
vollständigen Umsetzung des SAE-Standards absah und einen modifizierten Standard
beschloss, der sich insbesondere dadurch unterschied, dass das Zeitfenster bis zum Erreichen
der Vorkühltemperatur vergrößert wurde. Infolgedessen wurde eine Neuberechnung der
Druckrampen erforderlich, was wiederrum zu geringfügig längeren Betankungszeiten führte.
Zum Ende der Projektlaufzeit waren diese Ergebnisse der CEP auch Gegenstand von
Diskussionen innerhalb der SAE-Standardisierungsgremien. Es wird davon ausgegangen, dass
die Erkenntnisse aus dem Vorhaben und anderen CEP-Projektmodulen zu einer Revision des
Standards führen werden.
 Erprobung aktueller Technologien für die Erzeugung, Aufbereitung, Speicherung und Abgabe
von Wasserstoff als Kraftstoff: Die in Prenzlau errichteten Anlagen erwiesen sich im Zuge des
Vorhabens als erfolgreiches und auch für andere Standorte wie die zu errichtende Anlage am
Flughafen BER erfolgversprechendes Konzept. Verzögerungen, die sich im Rahmen des
S e i t e | 121
Vorhabens ergaben, resultierten aus Verspätungen, die sich beim Bau des zugehörigen aber
hier nicht geförderten Hybridkraftwerks Prenzlau ergaben. Teil des Hybridkraftwerks sind auch
die elektrolytischen Erzeugungseinrichtungen. Sämtlich im Rahmen dieses Vorhabens
aufgebauten
Anlagen
(Zusatzspeicher,
Kompressoren,
Trailerbefüllstation
und
Mischgaspipeline) konnten im Rahmen des Vorhabens erfolgreich installiert und erprobt
werden. Tankstellenseitig bereiteten wie oben beschrieben die Erreichung der
Vorkühltemperatur aber auch die Dichtigkeit der Kupplungen Probleme. Beide Themen
wurden im Rahmen der CEP aktiv angegangen und befanden sich zum Ende des Vorhabens
weiterhin in der Bearbeitung.
letztlich die Leistungsfähigkeit der 700-bar-Betankungstechnologie, sowie über die Machbarkeit einer
regenerativen Deckung des Wasserstoffbedarfs an einer Tankstelle oder sogar in einer Region.
Die im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse sind von großer Relevanz für die
Komponenten. Eine Verwertung der im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse soll im Rahm3en
einer substantiellen künftigen Ausweitung der Aktivitäten durch TOTAL erfolgen.
TOTAL wird künftig mit hohem Engagement die Marktvorbereitung für Wasserstoff als Kraftstoff
vorantreiben und dabei umfassend auf den Erkenntnissen aus diesem Vorhaben aufbauen. So wurde
bereits im September 2013 ein Vorhaben zum Betrieb von 8 weiteren Wasserstofftankstellen
deutschlandweit beantragt. Daneben wurden Fördervorhaben zur Umrüstung und zum
Weiterbetrieb der Standorte Holzmarktstraße und Detmoldstraße beantragt und begonnen – beide
Standorte sollen in jedem Fall erhalten werden. Für den Standort Heerstraße wird an der nahe- aber
stadteinwärts Jafféstraße ein Ersatzstandort geschaffen, der noch im Laufe des Jahres 2014 in Betrieb
gehen wird. An der Holzmarktstraße wird von TOTAL in Zusammenarbeit mit Linde als Investitionsund Technologiepartner eine alternative technische Lösung zu der bisherigen Anlage realisiert. Total
wird die Anlage ebenfalls in 2014 in den Regelbetrieb übernehmen. An der Detmoldstraße in
München wird im Herbst 2014 eine Anlage für die Cryo-Compressed-Betankung in Zusammenarbeit
mit Linde im Rahmen eines Folgevorhabens realisiert.
Standards in der Praxis. Erstmals wurde an verschiedenen CEP-Standorten eine entsprechende
Erprobung dieses Standards in der Praxis durchgeführt. Sie führte zu Ergebnissen, die eine Revision
des Standards erforderlich machen. Im Ergebnis auch dieses Vorhabens ist also mit einem revidierten
Standard zu rechnen, der künftig an Wasserstofftankstellen mit 700-bar-Option weltweit Einsatz
finden wird. Das Vorhaben leistete insofern einen maßgeblichen Beitrag zur Erlangung der
Marktfähigkeit der Technologie.
Wasserstofftankstellen für die Zukunft dringend geboten ist. Entsprechende Aktivitäten begannen
S e i t e | 122
13 PROJEKTMODUL: Übergeordnetes Modul – Phase III.1 - Gremien,
Kommunikation
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Phase III, Übergeordnetes
Modul: Gremien, Projektkoordinierung,
Kommunikation
Adam Opel AG
Berliner Verkehrsbetriebe A.ö.R. (BVG,
BMW AG
Daimler AG
Linde AG
Shell Hydrogen BV
Siemens AG
Volkswagen AG
Toyota Motor Europe
Laufzeit des Vorhabens /
Berichtszeitraum:
01.05.2011-31.12.2014
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV302A-S
Anschlussaktivität
Übergeordnetes Modul – Phase III.2
13.1 Kurzfassung
Im Rahmen dieses Vorhabens setzen die Verbundpartner die begleitenden Maßnahmen fort die im
Vorläuferprojekt (vgl. Kap. 1) begonnen wurden.
Insbesondere umfassen die projektbegleitenden Aktivitäten
S e i t e | 123
Gremien,
 den
Aufbau
und
die
Pflege
eines
wegweisenden
Informationsund
durch einen externen Pressesprecher in Zusammenarbeit mit einem externen Dienstleister
(PR-Agentur).
Die Partner der Clean Energy Partnership3 (Stand 31.12.2014),





















die Adam Opel AG,
die Air Liquide Deutschland GmbH (seit 1.8.2011)
die Bohlen & Doyen GmbH (seit 01.05.2014) 4,
die BMW AG,
die Daimler AG,
die EnBW Energie Baden-Württemberg AG (seit 1.11.2011)
die Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH (seit 1.8.2011)
die Hyundai Motor Europe GmbH (seit 1.4.2012)
die Linde AG,
die OMV Deutschland GmbH (seit 1.10.2014)5,
die Siemens AG (seit 1.10.2012)
die Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB; seit 01.07.2013),
die Vattenfall Europe AG,
die Volkswagen AG,
die Westfalen AG (seit 1.10.2014)6 und
die Toyota Motor Europe,
hatten sich zum Ziel gesetzt, im Rahmen dieses Vorhabens die erforderlichen begleitenden
Maßnahmen zu realisieren, die für den Ausbau des seit 2002 durch die deutsche Bundesregierung
geförderten Vorhabens Clean Energy Partnership zu einem Vorhaben mit weltweit
richtungsweisender Wirkung und mit Leuchtturmcharakter für den künftigen Einsatz von Wasserstoff
als Kraftstoff im Straßenverkehr erforderlich sein würden. Sie setzten hiermit die bereits im Rahmen
des Vorhabens Clean Energy Partnership (CEP) – Phase II: Übergeordnetes Modul – Gremien,
Wissensmanagement,
und
Kommunikation
(Förderkennzeichen 03BV302<x>) aus Mitteln des NIP geförderten Maßnahme fort.
3
Die Statoil ASA hatte das Vorhaben bereits zum 30.09.2012 vorzeitig verlassen. Vgl. hierzu den
Schlussbericht zum Förderkennzeichen 3BV302G
4
Förderung wurde für die verbleibende Restlaufzeit des Vorhabens nicht beantragt
5
6
S e i t e | 124
Im Besonderen umfassten die im Rahmen dieses Übergeordneten Moduls umzusetzenden
projektbegleitenden Aktivitäten:





die organisatorische Realisierung und Vernetzung der Projektmodule durch Einsatz der durch
die Projektpartner personell auszustattenden Gremien:
o Vollversammlung (VV)
o Steuerkreis (SK)
o Task Force PR
o Task Force Politkommunikation, die erste Laufe des Vorhabens in Leben gerufen
wurde
o Arbeitsgruppe Infrastruktur und Produktion (AGIP)
o Arbeitsgruppe Mobilität/Pkw (AGMP)
o Arbeitsgruppe Mobilität/Bus (AGMB)
o Gemeinsame Arbeitsgruppe Mobilität und Infrastruktur (AGMI), die im Laufe des
Vorhabens zusätzlich ins Leben gerufen wurde,
o Arbeitsgruppe Internationale Kooperation (AGIC)
o Arbeitsgruppe Organisation und Ausrichtung der CEP (AGOA), die erst im Laufe des
Vorhabens in Leben gerufen wurde
o 5 technische Arbeitskreise zu wesentlichen Forschungsthemen, die während der
Projektlaufzeit als herausragend relevant für die Kommerzialisierbarkeit von
Wasserstoff als Kraftstoff erkannt wurden und entsprechend erst im Laufe des
Vorhabens ins Leben gerufen wurden,
Betrieb eines ständig besetzten Projektbüros am Projektstandort Berlin,
Projektkoordinierung und –management des Gesamtvorhabens und seiner nachgeordneten
Betrieb und Pflege eines wegweisenden Informations- und Wissensmanagementsystems zum
Koordinierung und Durchführung der Projektkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit durch
o eine Pressesprecherin, die die Aufgabe als externe Dienstleisterin wahrnimmt und
o eine PR-Agentur als externe Dienstleisterin.
vorwettbewerblichen Demonstration von Wasserstofftechnologien erfolgte parallel in
nachgeordneten sogenannten Projektmodulen, die aber jeweils Gegenstand eigener Förderanträge
und damit nicht Teil des hier beschriebenen Übergeordneten Moduls waren und zum Teil darüber
hinaus weiterhin in der Umsetzung sind.
nur eine verbindende Klammer um die Projektmodule zu schließen und sie in einen Prozess
inhaltlichen Austauschs und kontinuierlicher Synergiebildung einzubinden, sondern zugleich die
Projektmodule von administrativen Prozessen und übergeordneten organisatorischen und
technischen Fragestellungen freizuhalten und ihnen hierdurch die Möglichkeit zu geben, sich voll auf
die technische Realisierung ihrer Inhalte zu beschränken.
Im Rahmen des Vorhabens wurde das sogenannten Knowledge and Information Management
System (KIM) als gemeinsamer übergeordneter Wissenspool weiterbetrieben, welches in der
Projektphase II (Förderkennzeichen 03BV301G) aufgebaut und in Betrieb genommen worden war.
2013 wurde das System vollständig neu aufgesetzt und auf einer moderneren und flexibleren
Plattform realisiert. In der CEP generiertes Know-how stand hiermit jederzeit für alle Projektmodule
zur Verfügung und ermöglicht so Synergien, wie sie bislang in anderen vergleichbaren Vorhaben nicht
möglich waren. Sämtliche im Fördervorhaben gesammelten Informationen stehen zum Ende des
Berichtszeitraums in rund 3.000 Dokumenten den Projektpartnern zur Verfügung.
S e i t e | 125
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen erfolgte in enger Kooperation aller zunächst 13 – zum
Ende des Berichtszeitraums 21 - Projektpartner. Unterstützt wurden diese Arbeiten durch die
folgenden Unternehmen, die im Rahmen des Vorhabens durch die Partnerschaft beauftragt wurden,
ohne selbst Projektpartner zu sein:



Spilett New Technologies GmbH, Berlin: Das Unternehmen wurde nach einer zu Beginn von
Projektunterstützung
und
der
Weiterentwicklung
und
dem
Betrieb
des
be: Public Relations GmbH, Hamburg: Das Unternehmen wurde nach einer zu Beginn von
Erbringung von Agenturleistungen im Arbeitsbereich Öffentlichkeitsarbeit / Kommunikation
beauftragt.
Claudia Fried: Nach einer noch in Phase II der CEP durchgeführten Ausschreibung wurde Frau
Claudia Fried zum 1.1.2011 zur Pressesprecherin der CEP berufen und durch alle Partner
anteilig beauftragt.
Partnership (CaFCP) und ab September 2012 auch mit der Scandinavian Hydrogen Highway
Partnership (SHHP) zusammen. Zur Pflege dieser Partnerschaften war bereits in Phase II die
Arbeitsgruppe Internationale Kooperation ins Leben gerufen worden, die ihre Arbeit in Phase III
fortsetzte.
13.4 Projektverlauf
13.4.1 Übersicht
Das Vorhaben startete planmäßig am 1.1.2011 in Fortsetzung des vom 1.5.2008-31.12.2010
geförderten Vorhabens Clean Energy Partnership (CEP) – Phase II - Übergeordnetes Modul: „Gremien,
Projektkoordinierung, Wissensmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation“ und wurde
regulär am 31.12.2014 beendet. Projektpartner Statoil ASA beendet aus unternehmensstrategischen
Gründen seine Teilnahme an dem Vorhaben bereits zum 30.9.2012. Ein entsprechender
Schlussbericht wurde dem Fördergeber vorgelegt.
Das Gesamtvorhaben CEP setzte sich die folgenden wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele
und trieb deren Erreichung durch Umsetzung geeigneter Projektmodule über den gesamten
Berichtszeitraum voran:







technische Weiterentwicklung von Pkw und Bussen mit Brennstoffzellen und
Wasserstoffverbrennungsmotoren sowie Einführung neuer Fahrzeuggenerationen und
Einbindung neuer Fahrzeughersteller in die Kooperation,
technische Weiterentwicklung von Tankstellenkomponenten, Weiterentwicklung und
Etablierung einheitlicher Betankungsprotokolle, Installation von Technologien auf dem
aktuellsten Entwicklungsstand,
Etablierung eines gemeinsamen Tankstellenabnahmeprozesses,
Etablierung eines gemeinsamen Tankkartensystems,
Ausbau bestehender Betankungs- und Serviceinfrastrukturen,
Ausdehnung der CEP in die Fläche durch Einbindung neuer Regionen in das Vorhaben,
Errichtung neuer öffentlicher Betankungsstandorte zur Sicherstellung einer regionalen
Versorgungssicherheit und zur regionalen Flächenabdeckung sowie Vorbereitung eines
Aufbauprogramms zur Erreichung einer nationalen Flächendeckung,
S e i t e | 126





Aufbau ausreichender Kapazitäten zur Betankung von Busflotten und zur Abgabe von
Wasserstoffmengen, die auch im Hinblick auf einen künftigen Einsatz belastbare Aussagen
Realisierung von technologischen und operativen Verbesserungspotenzialen durch
Umsetzung der „lessons learned“ aus CEP Phase II,
die Erprobung der Fahrzeug-, Erzeugungs- und Betankungstechnik unter realen
Alltagsbedingungen weitgehend im Kundenbetrieb,
die Etablierung alternativer Bereitstellungspfade für regenerativen Wasserstoff (insb. BtH,
elektrolytische Erzeugung aus Windkraft),
die kontinuierliche gemeinsame Meilensteinüberprüfung und Vorüberlegungen für die
Inhalte des in 2014 zu beantragenden zweiten Abschnitts der Phase III (2015-2016).
Das Übergeordnete Modul, welches Gegenstand dieses Berichts ist, bildete eine wesentliche
Voraussetzung dafür, dass die genannten Vorhabenziele bis zum Ende des Förderzeitraums erreicht
werden können. Insbesondere das im Rahmen dieser Projektphase vollständig überarbeitete und neu
aufgesetzte Informations- und Wissensmanagementsystem hatte maßgeblichen Einfluss darauf, dass
technologische und betriebliche Herausforderungen erkannt und „lessons learned“ umgesetzt
werden konnten. Dank der engen Zusammenarbeit, im Rahmen derer die beteiligten Wettbewerber
gemeinsames Wissen teilen, setzte das Projekt bis heute erhebliche Synergien frei, die eine
beschleunigte Marktvorbereitung für Wasserstofftechnologien in den kommenden Jahren
begünstigen. Hiermit konnten Projektprozesse insbesondere in den CEP-Arbeitsgruppen und
-Arbeitskreisen so erfolgreich implementiert werden, dass eine Markteinführung von
Wasserstofftechnologien durch einzelne Hersteller bereits zum Ende des NIP in 2016 weiterhin für
realistisch gehalten wird.
zusammenzutragen und dieses Know-how im Interesse einer Weiterentwicklung zu teilen, führte
dazu, dass auch Phase III wie bereits zuvor Phase II mit einem maßgeblichen Zugewinn an Wissen und
wesentlichen Erkenntnissen für eine künftige wirtschaftliche wie technische Optimierung der
Anlagen und relevanten Prozesse fortgeführt werden konnte.
Die Umsetzung des Vorhabens erfolgte in vier Arbeitspaketen, die in den folgenden Kapiteln im
Detail betrachtet werden.
Im Rahmen dieses Arbeitspakets wurde die Arbeit in folgenden in Phase II des Vorhabens etablierten
Projektgremien fortgeführt:







Steuerkreis (SK),
Arbeitsgruppe Infrastruktur und Produktion (AGIP),
Arbeitsgruppe Mobilität/PKW (AGMP),
Arbeitsgruppe Mobilität/Busse (AGMB),
PR Task Force (PRTF),
Arbeitsgruppe Internationale Kooperation (AGIC).
Zusätzlich wurden im Laufe des Fördervorhabens die folgenden zusätzlichen Gremien ins Leben
gerufen und personell ausgestattet, ohne dass die Leistungen im Rahmen der Antragstellung bereits
budgetiert worden waren:



Gemeinsame Arbeitsgruppe Mobilität und Infrastruktur (AGMI)
Arbeitskreis Eichbare Mengenmessung (AKMM)
Arbeitskreis H2-Backup (AKBU)
S e i t e | 127




Arbeitskreis Wasserstoffqualität (AKWQ)
Arbeitskreis Füllkupplungstest (AKFT)
Arbeitskreis Befüllprozess (AKBP)
Temporäre Arbeitsgruppe Organisation und Ausrichtung der CEP (AGOA)
Die Leistungen konnten im Rahmen des verfügbaren beantragten Zeitbudgets zusätzlich erbracht
werden.
Im Rahmen dieser Aktivitäten entstandene Kosten umfassen:



Kosten für die personelle Ausstattung der genannten Gremien,
Reisekosten von und zu den Sitzungen der Gremien,
sonstige Kosten, die durch die Arbeit der Gremien entstanden sind, sofern diese Leistungen
nicht Teil anderer Arbeitspakete waren.
Mit der Durchführung der Projektkoordinierung beauftragte die Partnerschaft erneut die Spilett New
Technologies GmbH mit Sitz in Berlin, die bereits in Phase II diese Leistungen erbracht hatte.












Schnittstellenverortung und –management,
Sitzungsmanagement,
Akzeptanzanalysen,
Projektvertretung,
Projektsekretariat,
13.4.4 Wissens- und Informationsmanagement
Mit dem Weiterbetrieb und dem kontinuierlichen Ausbau des projekteigenen Wissens- und
Informationsmanagementsystems KIM beauftragte die CEP erneut die Spilett New Technologies
GmbH mit Sitz in Berlin, die bereits in Phase II nach Ausschreibung der Leistungen mit dem Aufbau
und der Inbetriebnahme des Systems beauftragt gewesen war.
Es wurde zunächst der Betrieb des bestehenden Wissensmanagementtools fortgesetzt. Im zweiten
Halbjahr 2013 wurde das System allerdings durch den Projektkoordinator vollständig neu aufgesetzt
und durch das zeitgemäßere und leistungsfähigere System KIM 2.0 auf Basis von Microsoft
Sharepoint ersetzt. Ab 1.8.2013 war das System mit allen Funktionen online verfügbar. Sämtliche
Daten waren zu diesem Zeitpunkt aus dem bisherigen System migriert. Das System erlaubt eine
wesentlich effizientere Nutzung, da u.a. sowohl der Projektkalender und als auch die Projektkontakte
direkt in die gewohnte Windowsumgebung (insb. Microsoft Outlook) eingebunden werden können.
Ein Zugriff auf die Dokumente kann auf Wunsch auch ohne Nutzung eines Browsers direkt im
Windows Explorer erfolgen. Über geeignete Apps können sämtliche Informationen auch mobil
abgefragt werden. Die Neuaufsetzung des Systems erfolgte durch den Projektkoordinator ohne
Zusatzkosten im Rahmen der bestehenden Beauftragung.
S e i t e | 128
Abb. 14 Das CEP-eigene Wissens- und Informationsmanagementsystem KIM 2.0
Das in Phase II entwickelte Rechtekonzept, in dem die individuellen Zugriffsrechte auf
Arbeitsgruppenbasis detailliert zu regeln waren, wurde in Phase II gepflegt. Zahlreiche neue Nutzer
waren mit jeweils individuellen Zugriffsrechten im System anzulegen. In Abhängigkeit der
Gruppenzugehörigkeit erhielt jeder Nutzer individuellen Zugriff auf projektspezifische Informationen
(Protokolle, Vorlagen, Bildmaterial, Termine, Adressen, Aufgaben, etc.).
Zu Beginn der dritten Phase erfolgte mit Überarbeitung der Konzeptpapiere der Arbeitsgruppen auch
ein Update der Wissensziele für das Projekt. Die Liste der Wissensziele wurde über die Projektlaufzeit
und im Ergebnis der Arbeitsgruppen und Arbeitskreise kontinuierlich fortgeschrieben.
Die Informations- und Wissenserhebung wurde uneingeschränkt fortgesetzt, so dass dem Projekt
zum Ende des Berichtszeitraums umfassende Datenbestände für den Zeitraum ab 01/2008 zur
Verfügung standen. Insbesondere wurde die Erfassung und Bereitstellung der laufend erhobenen
Betriebsdaten (Betankungsdaten und Betriebsdaten der Tankstellen, Betankungsdaten und
Wartungsinformationen der Mobilitätspartner) in einer gemeinsamen durch den Projektkoordinator
gepflegten Datenbank fortgesetzt. Automatisierungstechniken für den Rohdatenimport, Prüfroutinen
für Plausibilitätschecks und Auswerteroutinen zur Berichtsgenerierung der Infrastruktur- ebenso wie
der Mobilitätsdaten kamen hierbei zur Anwendung. Für die Auswertungen der Betankungsdaten
zwischen Tankstelle und Pkw und ihren Abgleich wurden Importroutinen genutzt, die die Rohdaten,
die durch die Partner bereitgestellt werden, aufbereitet und halbautomatisiert zuordnet.




Aufstellung aller in CEP Phase III betriebenen Pkw-Modelle mit technischen Grunddaten
CEP-Faktensammlung
Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Pkw- und Busflotten)
Monatliche Betankungsdaten nach Tankstellen (Pkw- und Busflotten)
S e i t e | 129






Aufstellung aller in CEP Phase III betriebenen Pkw mit technischen Grunddaten und
Zulassungsangaben
Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Busflotte)
Monatliche Betankungs- und Betriebsdaten (Pkw-Flotte)
Zeitplan Infrastruktur und Mobilität
zusätzlich ab Phase III: individuelle Anlagenverfügbarkeitsinformationen für alle CEPTankstellen auf Basis der durch das Fahrinformationssystem gelieferten Statusmeldungen,
sowie im Laufe der Phase III Beginn einer statistischen Auswertung von Ausfallgründen.










Individuell wurden ab Phase III zudem für die Infrastrukturbetreiber Betankungsdaten für die
Rechnungslegung gegenüber den Kunden in aufbereiteter Form bereitgestellt.
internationalen Projekten konnte verschiedentlich unterstützt werden. In Abstimmung mit der
Partnerschaft wurden Informationen und/oder Erfahrungen bereitgestellt.



die CEP-Pressesprecherin, die durch die Partner zu gleichen Teilen beauftragt wurde und die
in dieser Funktion zugleich die PR Task Force leitet,
die PR Task Force als zuständige Arbeitsgruppe für diesen Arbeitsbereich,
eine durch die Partnerschaft zu gleichen Teilen beauftragte externe PR-Agentur.
Mit Frau Claudia Fried wurde zu Beginn der Berichtsperiode eine externe Auftragnehmerin mit der
Erbringung von Leistungen einer Pressesprecherin beauftragt, nachdem die Leistungen im 2.
Halbjahr 2010 öffentlich ausgeschrieben worden waren. Die Beauftragung war durch die PR Task
Force jeweils in jährlichem Turnus zu prüfen und wurde über den gesamten Berichtszeitraum
aufrechterhalten.
umfassten im Detail:
Allgemeines / Kommunikationsmaterialien

Überarbeitung und Pflege der CEP-Außendarstellung (wiederholte Neugestaltung und
kontinuierliche Pflege der Website inkl. Überarbeitung des Technologiekonzepts, Planung
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


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•
und Umsetzung des Social Media Auftritts auf Facebook inkl. Gewinnspiel-App, Visitenkarte
auf XING etc.)
Erarbeitung, Überarbeitung und Pflege von Kommunikationsmitteln in deutscher und
englischer Sprache (CEP-Imagebroschüre inkl. Publikation auf USB-Stick und im Print,
Konzeption und Umsetzung eines H2-Minifolders mit Fakten zum Wasserstoff und eines 6seitigen Leporellos zur CEP, Fahnen für Tankstellen und Autos, Beachflag, CEP-Visitenkarten
etc.)
Überarbeitung des Corporate-Design-Manuals inkl. Vorgaben für das Fahrzeugbranding nach
NOW-Richtlinien
Überarbeitung der Präsentationsunterlagen
Erarbeitung von Kommunikationsstrategien zum Thema Grüner Wasserstoff
Erstellung und Versand eines regelmäßigen Newsletters zu aktuellen Themen
Verschiedene Medienkooperationen (Magazin „enorm – Wirtschaft für den Menschen“,
„journalist“, Der Wirtschaftsjournalist“
Gestaltung CEP-Tankkarte („H2 Card“)
Gestaltung und Einrichtung eines Kundenbereichs auf der CEP-Website in enger
Zusammenarbeit mit der Projektkoordinierung
Kontinuierliche Medienarbeit – Journalistenkontakte
Erstellung und Versand von Pressemeldungen zu relevanten Ereignissen sowie eines
regelmäßigen Newsletters
Ausschreibung, Vorbereitung und Umsetzung eines Fotoshooting für CEP-eigenes
Bildmaterial an Aufnahmeorten deutschlandweit (Projektstandorte, Bayern, SchleswigHolstein, Rügen etc.)
Planung, Vorbereitung und Realisierung von drei Onlinefilmen für Social-Media-Kanäle zu
den Themen Emissionsfreiheit, Geräuscharmut und Speicherung
Neukonzeptionierung und Herstellung des CEP-Imagefilms
Vorbereitung Vorträge (u.a. Korea Electro-Mobility 2014, WES Stuttgart)
Vorbereitung und Realisierung eines TV-Beitrag zur CEP in Kooperation mit n-tv (die
Erstausstrahlung des n-tv-Beitrags „Kraftstoff der Zukunft“ erfolgte am30.01.2013)
Verfassen von Gastbeiträgen für European Energy Innovation, greenfacts, Mobility 2.0
Kompendium, Mobility 2.0 Kompendium, DVGW Jahresrevue, HZWEI, e21.magazin, E-MAIL /
Forum Elektromobilität Magazin
Kontinuierliche Medienarbeit (zahlreiche Veröffentlichungen, u.a. Dreh für arte futuremag,
France24), Journalistenkontakte
Artikelserie in BIZZ energy today inkl. Interview mit dem CEP-Vorsitzenden (Veröffentlichung
Juni 2013)
Planung und Erstellung der CEP-Verlagsbeilage „THEMEN“ im Fachmagazin „journalist“
(Veröffentlichung Oktober 2014) und im Fachmagazin „Der Wirtschaftsjournalist“
(Veröffentlichung Dezember 2014)
Vorbereitung und Durchführung von Journalistenevents in Hamburg und BadenWürttemberg
Vorbereitung
und
Durchführung
ADAC-Kooperation
Fahrtraining
mit
Brennstoffzellenfahrzeugen
Vorbereitung und Durchführung einer Kooperation mit der „Scandinavian Hydrogen Tour
2012“
Konzept und Vorbereitung Teilnahme Internationale Luftfahrtausstellung (ILA)
Konzeption und Durchführung der Veranstaltungsreihe „CEP Campus Days“ (Besuch der
Hochschule Ostwestfalen-Lippe, TU Chemnitz, RWTH Aachen), Durchführung eines OnlineGewinnspiels im Rahmen der Campus Days
Abstimmungen zur geplanten übergeordneten Kommunikationskampagne Wasserstoff &
Brennstoffzelle der NOW
S e i t e | 131
Treffen mit politischen Entscheidern


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

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

Hannover Messe 2011: Ernst Pfister, Minister für Wirtschaft (Baden-Württemberg), Philip D.
Murphy, US-Botschafter in Berlin, Dr. Veit Steinle, Abteilungsleiter Umweltfragen und
Infrastruktur, Grundsatzfragen (BMVBS), Dr. Arne Wulff, Staatsekretär CDS (SchleswigHolstein), Dr. Jens-Peter Heuer, Staatssekretär Senatsverwaltung für Wirtschaft, Technologie
und Frauen (Berlin), Rainer Bomba, Staatssekretär (BMVBS), Hans-Heinrich Sander, Minister
für Umwelt (Niedersachsen), Günther Oettinger, Kommissar für Energie (Europäische
Kommission), Ladies' Programme of the Management Board of the Deutsche Messe AG, Jörg
Bode,
stellvertretender
Ministerpräsident
(Niedersachsen),
Mitglieder
des
Wirtschaftsausschusses (Thüringen)
CDU, Herr Jarzombak und Staatssekretärin: Treffen an der Holzmarktstraße und Probefahrt,
Anwesend: C. Fried und T. Wilhelm
Übergabe F-Cell an den Berliner Wirtschaftssenator Harald Wolf
SPD, Treffen Herr Machnig mit P. Schnell, T. Wilhelm, C. Fried
Treffen mit StS Mücke im Rahmen des „Tags der Offenen Tür im BMVBS“
Deutsch-Französischer Entdeckungstag: Staatsminister im Auswärtigen Amt Michael Link und
der französische Europaminister Jean Leonetti mit Schülern des Deutsch-französischen
Gymnasiums
Hannover Messe 2012: Wolfgang Tiefensee, MdB, Chinesische Delegation des Forschungsund Technologieministeriums mit Dr. Wan Gang, Minister, Delegation des Auswärtigen Amts,
Günther Oettinger, EU-Kommissar für Energie, Rainer Bomba, Staatssekretär im
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
Treffen mit US-Delegation Senatoren und Gouverneure am 11.07.2012 in Berlin
Besuch Ihrer Königlichen Hoheit Kronprinzessin Victoria und Prinz Daniel von Schweden
gemeinsam mit der schwedischen Handelsministerin Dr. Ewa Björling in Hamburg
Teilnahme/Organisation Termine, Besuchertermine Tankstellen:



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04.01.2011: TU Berlin, Besuch von Studenten der Fakultät Verkehrs- und Maschinensysteme
an der Holzmarktstraße
27.01.2011 Teilnahme an der Übergabe der BZ-Fahrzeuge von Daimler an Gasag Vattenfall,
Salzufer
31.01.2011: Auftakt-Treffen in Wiesbaden zum Beitritt des Bundeslands Hessen
03.02.2011: Teilnahme Wasserstoffstammtisch Berlin H2Gate
15.03.2011: Treffen eMO/ Herr Lobenberg m. P. Schnell, C. Fried, BVG zur Vorstellung der
CEP an der Holzmarktstraße
18.3.2011: Teilnahme am „Zukunftskongress Mobilität“ des CDU Wirtschaftsrats
22.3.2011: Stand und Fahrzeuge im Rahmen der Ausstellermesse im Energieforum Berlin zur
Verkündung des Berliner Aktionsprogramms E-Mobilität.
29. 04.2011: Ride & Drive für die Teilnehmer der Bürgerkonferenz des Projekts HyTrust
16.05.2011 Teilnahme an der Pressekonferenz zur Bürgerkonferenz Hytrust
20.05.2011: Besuch einer Delegation von HyNor an der Holzmarktstraße
27.06.2011: Besichtigung von Dr. Wan Gang, Minister für Wissenschaft und Technologie der
Volksrepublik China
27.06.2011: Teilnahme am Joint Japanese German Workshop on Hydrogen and Fuel Cells der
NOW GmbH (Berlin)
05.09.2011: Daimler übergibt 20 Elektro-Pkw und -Transporter in Hamburg, Teilnahme C.
Fried, K. Bube
26.09.2011: HyPort Müritz, Vortrag C. Fried
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
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16.09.2011: Führung einer Preisträgerin über die Vattenfall-Tankstelle in Hamburg mit
anschließendem Besuch des Clean Tech Media Awards
27.09.2011: f-cell Stuttgart – Vortrag C. Fried
29.09.2011: Hamburger Klimawoche 2011 – Infotag Green Transportation Road
12.10.2011: Pro H2 Technologieforum Hannover, Vortrag C. Retzke
19.10.2011:
Parlamentarischer
Abend
des
Deutschen
Wasserstoffund
Brennstoffzellenverbands e.V.
20.10.2011: Jahreskonferenz Erneuerbare Energien ee11, Teilnahme C. Fried
25.10.2011: Eröffnung Hybridkraftwerk Prenzlau – CEP-Fahrzeugflotte vor Ort
03.+04.11.2011: Energieland Mecklenburg-Vorpommern und 18. Energie-Symposium:
Teilnahme Honda-Fahrzeuge, C. Fried
14.+15.11.2011: Besuch Catherine Dunwoody, CAFCP – Organisation Programm,
Besichtigung der CEP-Tankstellen in Hamburg und Berlin, Berichte der AGs
17.11.2011: IPHE Round Table: Organisation der CEP-Fahrzeugflotte
23.11.2011: Brennstoffzellenforum Darmstadt: Vortrag P. Schnell, Übergabe Daimler F-Cell
an die Hessische Umweltministerin Lucia Puttrich
29.+30.11.2011: Elektromobilität in Modellregionen – Ergebnisse und Ausblick, Teilnahme
be:pr
17.01.2012 Eröffnung Vattenfall Station HafenCity
25.01.2012 Treffen CEP-Pressesprecherin & Prof. Göhlich, TU Berlin, Prüfung einer
Kooperation in Sachen Batteriebusse
07.02.2012 Fachgespräch Wasserstoffinfrastruktur Baden-Württemberg, Vortrag R. Grasman
14.02.2012 Pressekonferenz des DWV
2.3.2012 Eröffnung ISE-Tankstelle Freiburg (die Anlage verfügt über den CEP-ready-Status)
08.03.2012 Tankstellenführung Holzmarktstraße
20.+21.03.2012 EID Kraftstoffforum, Vortrag P. Schnell
28.3.2012 Besuch der BtH-Anlage Leuna mit einem Journalisten des Technology Review
21.+22.04.2012 Nachhaltigkeitstage Baden-Württemberg, CEP Banner
18.04.2012 Veranstaltung zur Erstanlieferung von Windwasserstoff an der Total-Tankstelle
Heidestraße
23.-27.04.2012 Hannover Messe: Gemeinschaftsstand mit NOW GmbH, Ride & Drive mit der
CEP-Fahrzeugflotte, Round-Table-Gespräch: „Fahren mit Wasserstoff – wann haben wir ein
flächendeckendes Tankstellennetz?“
24.04.2012 Offizieller Beitritt der EnBW AG im Rahmen der Hannover Messe
27.04.2012 Chinesische Medien-Delegation an der Holzmarktstraße
21.+22.05.2012 Tagesspiegel E-mobility Summit, CEP-Pressesprecherin vor Ort
23.05.2012 Tag der Immobilienwirtschaft unter Beteiligung eines BVG-Wasserstoffbusses
02.05.2012 Tankstellenführung für die interessierte Öffentlichkeit
04.-05.06.2012 Veranstaltung B.A.U.M.-Jahrestagung 2012 mit Verleihung des
Umweltpreises, Schloss Bellevue, Shuttle BVG-H2-Bus, CEP-Pressesprecherin vor Ort
03.-07.06.2012 WHEC Toronto, Vortrag H. Klingenberg
10.08.2012 Japanisches Staatsfernsehen zu Besuch an der Heidestraße Berlin
28.05.2014 Informationsbesuch einer chinesischen Delegation (GIZ), Hamburg
Organisation & Medienarbeit Events

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04.04.-08.04.2011: Hannover Messe (Präsenz auf den Ständen der NOW, Ride+Drive),
16.05.-22.05.2011: Michelin Challenge Bibendum (CEP-Messestand, Ride+Drive),
19.05.2011: Beitritt Air Liquide und Honda zur CEP (Pressekonferenz im Rahmen der Michelin
Challenge Bibendum),
28.05.2011: Lange Nacht der Wissenschaften, Berlin (inkl. Ride+Drive),
S e i t e | 133
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20.06.2011: Eröffnung der Wasserstofftankstelle Sachsendamm
23.06.2011: Interview des südkoreanischen Radiosenders KBS mit P. Schnell und C. Fried an
der Holzmarktstraße
28.-30.07.2011: Journalistenevent an der Holzmarktstraße auf Einladung des Partners Toyota
mit C. Fried
17.08.2011: Übergabe Brennstoffzellenhybridbusse in Hamburg
19.8.2011: Interview Enorm im Zuge der Medienkooperation
20.+21.08.2011: Tag der Offenen Tür im BMVBS
24.08.2011: Redaktionsbesuch Deutschland Radio mit C. Fried, J. Launer
29.+30.08.2011: Toyota Presseevent mit C. Fried
05.09.2011: Interview „Gazette“ mit P. Schnell
06.09.2011: Abstimmungen Ausstellungsforum HOLM zur Präsentation der CEP im Vorfeld
der IAA
08.09.2011: Beitritt Hessen zur CEP
29.09.2011: Redaktionsbesuch ADAC, C. Fried
19.10.2011: Österreichische Journalisten auf Einladung von Toyota, Teilnahme C. Fried
21.12.2011: Meeting in Kopenhagen zu H2 moves Scandinavia, Teilnehmer: C. Fried, P.
Schnell, be:pr
31.05.2012 Blogger-Event „Vom Windrad bis zum Tank – mobil mit Windwasserstoff“,
Teilnahme von 10 Onlinejournalisten/Bloggern
02.06.2012 Präsentation der Tankstelle Holzmarktstraße im Rahmen der Lange Nacht der
Wissenschaften Berlin
20.06.2012 50 Wasserstofftankstellen für Deutschland, Presseveranstaltung im BMVBS
03.07.2012 Pressegespräch Eröffnung Shell & Total H2-Tankstellen in Hamburg
18.+19.08.2012 Teilnahme am Tag der offenen Ministerien
07.09.2012 Eröffnung Air Liquide Tankstelle in Düsseldorf
10.09.2012 Beitritt Siemens
13.-15.09.2012 „Scandinavian Hydrogen Tour 2012“ Ride & Drive sowie Kolloquium und
Filmdreh in Hamburg
26.09.2012 Dreh für n-tv Beitrag an der Vattenfall Tankstelle Hamburg
28.+30.09.2012 Klimawoche Hamburg Ride & Drive
08.-10.10.2012 Teilnahme an der f-cell in Stuttgart
20.10.2012 Facebook Gewinnspiel ADAC-Fahrsicherheitstraining in Linthe mit 20
Teilnehmern, begleitender Filmdreh mit Schauspieler Kristian Bader
25.10.2012 IHK-Expertengespräch
30.10.2012 Teilnahme am Kolloquium der Hamburger Wasserstoffgesellschaft,
Handelskammer
08.11.2012 Wasserstoff- und Brennstoffzellenstammtisch, Hamburg
08.-10.11.2012 Symposium FH Stralsund mit Ride & Drive
05.12.2012 Grundsteinlegung H2-Tankstelle BER
25.02.2013 eStammtisch (Bundesverband eMobilität), Hamburg
28.02.2013 Shell Energie Dialog, Berlin
12.03.2013 Parlamentarischer Abend des DWV (inkl. Ride+Drive mit CEP-Fahrzeugen)
08.-12.04.2013 HANNOVER MESSE: Gemeinschaftsstand von NOW und CEP, Ride+Drive mit
der CEP-Fahrzeugflotte, Präsentation des „trailH2gas“ von Linde
14.03.2013 Einweihung der EnBW Tankstelle Stuttgart Talstraße
25.04.2013 Hyundai Test Drive mit Brennstoffzellenfahrzeugen, Brandenburg
27.04.2013 Facebook-Aktion: Besuch des ALBA Berlin Basketballspiels mit Gewinnern des
CEP- und NOW-Facebook-Gewinnspiels, inkl. Shuttle mit den Brennstoffzellenfahrzeugen der
CEP
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01.-05.05.2013 Deutscher Kirchentag (CEP Präsentation über Partner hySolutions), Hamburg
23.05.2013 Daimler Kundenveranstaltung, Berlin. Vortrag zur CEP
27./28.05.2013 „Elektromobilität bewegt weltweit“, Internationale Konferenz der
Bundesregierung, Berlin
08.06.2013 Lange Nacht der Wissenschaften, Berlin: CEP-Infostand und Ride+Drive mit den
Brennstoffzellenfahrzeugen der CEP auf dem Campus der TU Berlin
14./15.06.2013 e-mobility world Bodensee, Friedrichshafen
20.06.2013 UN High-level Dialogue, Berlin
24.-26.06.2013 „International workshop on H2-infrastructure and transportation“ der NOW
GmbH, Berlin. Bekanntgabe der Kooperation zwischen SHHP und CEP
27.+28.06.2013 emobility Summit des Tagesspiegel, Berlin
02.07.2013 Smart Wind Energy Storage Solutions, Bremen (Vortrag zur CEP)
24./25.08.2013 Tag der offenen Tür der Bundesregierung, Berlin (Infostand und Ride+Drive
im BMVBS)
26.08.2013 Goethe-Institut Solarbootfahrt mit japanischer Delegation (Vortrag CEP)
30.08.2013 GreenTec Awards
16.-18.09.2013 Presseevent Hyundai, Berlin
20.09.2013 Verbändedialog von DWV und NOW
27.09.2013 European Researchers Night, Hamburg (Infostand + Ride+Drive, Vertretung CEP
durch hySolutions)
30.09.-02.10. f-cell Stuttgart
15.10.2013 eCarTec München (Vortrag CEP)
16./17.10.2013 International Fuel Cell Bus Workshop, Hamburg
08./09.11.2013 Symposium REGWA FH Stralsund (Ride+Drive)
13.11.2013 Parlamentarischer Abend „light2hydrogen“ (CEP Infostand, Ride+Drive)
11.-13.11.2013 FCH JU Stakeholder General Assembly, Brüssel
02.12.2013 CEP-Beitrittsveranstaltung der Stuttgarter Straßenbahnen AG
12.12.2013 Abschlusskonferenz Projekt Opel HydroGen4, Berlin
20.02.2014 Toyota Technikseminar für Presse, Hamburg
03./04.03.2014 Autosalon Genf
07.-11.04.2014 Hannover Messe: Organisation und Betreuung des CEP-Messestands,
Ride+Drive mit der CEP-Fahrzeugflotte, Präsentation des „trailH2gas“ von Linde,
Podiumsdiskussion zum Thema Infrastrukturausbau, Präsentation der Honda-Konzeptstudie
(FCEV CONCEPT), die einen besonderen Publikumsmagneten im Rahmen der Messe
darstellte
10.-13.04.2014, I-Mobility, Messe Stuttgart (Präsentation der CEP am Stand des
Partnerunternehmens SSB)
06.05.2014 CEP Campus Day Hochschule Ostwestfalen-Lippe / Lemgo (Vortrag, Ride + Drive)
10.05.2014 Lange Nacht der Wissenschaften, Berlin: CEP-Infostand und Ride+Drive mit den
Brennstoffzellenfahrzeugen der CEP auf dem Campus der TU Berlin
11.05.2014 Oleander Rennen, Hoppegarten bei Berlin (Präsentation vor Ort zusammen mit
NOW)
20.05.2014 CEP Campus Day TU Chemnitz: Vortrag und Ride + Drive mit der CEP-Flotte
20.05.2014 3. Symposium Elektromobilität der Technischen Akademie Esslingen,
Ostfildern/Stuttgart (Vortrag)
22.05.2014 Int. Vorab-Pressekonferenz zur H2Expo goes WindEnergy Hamburg 2014
23.05.2014 Einweihung der TOTAL-Wasserstofftankstelle Schönefeld BER
12.06.2014 Verbändedialog von DWV und NOW, Berlin
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15.-20.06.2014, 20th World Hydrogen Energy Conference (WHEC) 2014, Gwangju
Metropolitan City, Südkorea (Vortrag zur CEP)
16.06.2014 iTEC Detroit, (Vortrag und Teilnahme Panel Discussion u.a. zu CEP durch
hySOLUTIONS)
02.07.2014 Brandenburgisches Sommerfest, Gespräche mit Brandenburger Politiker durch P.
Schnell
01.07.2014, Vortrag P. Schnell auf der Jahreskonferenz Power to Gas der DENA
30./31.08.2014 Tage der offenen Tür der Bundesregierung, Berlin (Infostand und Ride&Drive
im BMVI)
10.09.2014 Korea Electro-Mobility 2014 im Haus der Kulturen der Welt, Berlin (Vortrag von
Patrick Schnell zur CEP)
23.-26.09.2014 H2 Expo, Hamburg (Gemeinschaftsstand CEP und Toyota, Ride & Drive)
06.-08.10.2014 World of Energy Solutions, Stuttgart (Vortrag Patrick Schnell zur CEP,
Übergabe einer Landkarte von Baden-Württemberg mit den bestehenden und geplanten
Tankstellen-Standorten an MdL Untersteller im Rahmen der Pressekonferenz)
23.10.2014 Lange Nacht der Industrie Rhein-Ruhr: Präsentation der CEP auf der Air Liquide
Tankstelle Düsseldorf (Infostand, Ride & Drive)
30.10.2014 CEP Campus Day RWTH Aachen (Vortrag, Ride + Drive)
06.11.2014 Verbändedialog von DWV und NOW, Berlin
12.11.2014 Unterzeichnung eines „Letter of Understanding (LOU)“ zwischen führenden
Unternehmen der Busindustrie bei der General Assembly des FCH JU. Olaf Scholz, Erster
Bürgermeister Hamburgs und Kit Malthouse, Deputy Mayor of London wird als
Repräsentanten besonders fortschrittlicher Städte Europas ein Exemplar des LOU überreicht
17.11.2014 Trolley Motion Buskonferenz in Hamburg
20.11.2014 Jahrestreffen Netzwerk Brennstoffzelle NRW: Übergabe einer Landkarte von
Nordrhein-Westfalen mit den bestehenden und geplanten Tankstellen-Standorten an MdL
Johannes Remmel
02.12.2014 Expertenrunde an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe (Lemgo): Vertretung der
CEP durch Toyota
18.12.2014 Pressekonferenz zur Einführung der Innovationslinie 109 in Hamburg
13.4.6 Zusätzliche Maßnahmen
Um künftig Einzelabnahmen aller Standorte durch alle Fahrzeughersteller überflüssig zu machen,
wurde im Rahmen des Vorhabens eine abgestimmte Abnahmeprozedur für H2-Tankstellen etabliert.
Ein gemeinschaftlich zu finanzierendes CEP-Tankstellenabnahmeprogramm wurde beschlossen und
bis Ende 2012 durchgeführt. Die Tankstellenabnahmen erfolgten in der 3. und 4. Berichtsperiode
zunächst an sechs Standorten durch einen entsprechend technisch ausgestatteten Dienstleister.
Im Zeitraum 2013/2014 wurde ein Programm zur beispielhaften gasanalytischen Untersuchung an
sechs ausgewählten Tankstellen der CEP zur Umsetzung gebracht. Ziel war es, ein besseres
Verständnis der tatsächlich an Fahrzeuge abgegebenen Wasserstoffqualität zu erhalten und
Fehlentwicklungen frühzeitig zu erkennen. Die Durchführung der gasanalytischen Untersuchung
erfolgte durch einen Drittanbieter im Auftrag der beteiligten Infrastrukturpartner.
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Technische Weiterentwicklung von wasserstoffgetriebenen Pkw und Bussen: Während der
Projektlaufzeit wurde insbesondere die neue Fahrzeuggeneration von Daimlers F-Cell
umfassend ins Projekt eingeführt. Bislang nicht in der CEP vertretene Fahrzeuge von Honda
und Hyundai konnten erstmals einem breiten europäischen Publikum präsentiert werden.
Während des Berichtszeitraums erfolgte die Einführung einer neuen Generation von
Brennstoffzellenhybridbussen in Hamburg, während sich bei den Projektpartnern BMW und
Ford neue Fahrzeuggenerationen in der Vorbereitung befanden.
Technische Weiterentwicklung von Betankungsinfrastrukturen, Installation von
Technologien auf dem aktuellsten Entwicklungsstand: Schwerpunkt in Phase III war der
weitere umfassende Ausbau bestehender Infrastrukturen zu lokalen Netzwerken. Zum
Tragen kam hierbei erstmals auch der Einsatz einer nach Vorgaben der H2-Mobility-Initiative
weitgehend standardisierten Tankstellentechnologie mit dem Ziel, Anlagenpreise zu
erreichen, wie sie im Sinne einer Markteinführung unerlässlich sind. Die Erprobung
entsprechender Technologien erfolgt beispielsweise an den Standorten Heidestraße, Berlin,
Cuxhavener Straße und Bramfelder Chaussee, Hamburg. Das in Phase II eingeführte
Kundeninformationssystem, an das inzwischen alle CEP-Tankstellen und auch viele nicht zur
CEP gehörende Standorte angebunden sind, wurde während der Projektlaufzeit weiter
ausgebaut und war nicht mehr nur per SMS-Abfrage zugänglich, sondern bot nun auch die
Möglichkeit eines Online-Zugriffs per Smartphone oder Computer auf eine in Echtzeit
aktualisierte Kartendarstellung der Anlagenverfügbarkeit. Im Kundeninteresse wurde
während der Projektlaufzeit die CEP-Tankkarte eingeführt. Der Kunde kann sich nun mit nur
einer Tankkarte an allen CEP-Standorten autorisieren und bargeldlos tanken. Daneben
widmeten sich die während der Projektlauzeit etablierten Arbeitskreise wesentlichen
Fragestellungen der Weiterentwicklung von Technologiekomponenten und ihrer Eignung
sowie der Versorgungssicherheit.
Ausbau bestehender Betankungsinfrastrukturen / Errichtung neuer öffentlicher
Betankungsstandorte zur Sicherstellung einer regionalen Versorgungssicherheit und zur
regionalen Flächenabdeckung: Während des Berichtszeitraums wurden zahlreiche neue
Standorte in Betrieb genommen. In Berlin kamen die Standorte Heidestraße, Jafféstraße und
Flughafen BER hinzu, in Hamburg wurden die Stationen HafenCity, Cuxhavener Straße und
Bramfelder Chaussee eröffnet. In Düsseldorf wurde am Höherweg die erste Station eröffnet.
In Karlsruhe ging der Standort Durlacher Allee, in Stuttgart die Tankstelle Talstraße in
Betrieb. Parallel erfolgt zwischen den in der CEP engagierten Infrastrukturpartnern und dem
BMVBS im Juni 2012 die Verständigung auf die Umsetzung eines 50-Tankstellen-Programms
bis 2016, dessen Realisierung in der zweiten Hälfte der Projektlaufzeit mit Nachdruck
vorangebracht wurde.
„lessons learned“ aus den CEP Phasen I und II: Wesentliche Meilensteine waren die
Weiterentwicklung des Betankungsstandards für 700 bar unter besonderer Berücksichtigung
der durch die SAE im Rahmen des Dokuments SAE J-2601 gemachten Vorgaben, die
Erhöhung der Nutzerfreundlichkeit des Nutzerinformationssystems und die Forcierung eines
hohen Standardisierungsgrades für Anlagen im Interesse hoher Kosteneffizienz.
Fragestellungen die sich zum Ende der Projektlaufzeit weiterhin in intensiver Prüfung und
Erörterung befanden, waren Fragen der Wasserstoffqualität, Fragen der Eignung und
Standfestigkeit einzelner Technologiekomponenten, sowie die Themen eichfähige
Mengenmessung, Betankungsprozess, Tankstellenabnahmeverfahren, regionale BackupLösungen etc.
Zum Ende der Projektlaufzeit waren projektweit rund 100 Pkw und 12 Busse im Einsatz.
Während der 48-monatigen Projektlaufzeit wurden allein mit den Pkw rund 2.120.000 km
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geleistet (zum Vergleich: 500.000 Pkw-Kilometer während der 36-monatigen Laufzeit von
Phase II) und dienten der intensiven Erprobung der eingesetzten Technologien. Auch die Zahl
der geleisteten Buskilometer und der Betankungen konnte substantiell erhöht werden. Rund
675.000 Buskilometer wurden während der Projektlaufzeit gesammelt. Bei über 12.000 PkWBetankungen und über 7.000-Busbetankungen wurde die Schnittstelle Infrastruktur-Fahrzeug
umfassend erprobt.
Die Untersuchung alternativer Bereitstellungspfade: Während der Projektlaufzeit wurden
erstmals maßgebliche Teile des abgegebenen Wasserstoffs als regenerativ erzeugter
Wasserstoff abgegeben. Relevante Erzeuger waren das Hybridkraftwerk in Prenzlau
(Erzeugung erfolgt hier im Rahmen der Aktivitäten um das Hybridkraftwerk der Enertrag AG
das Windwasserstoff für die Berliner TOTAL-Standorte bereitstellt und Lindes BtH-Anlage in
Leuna. Bereits für die Jahre 2011 und 2012 konnte nach ersten Schätzungen im Mittel ein
Anteil regenerativen Wasserstoffs von über 50% erreicht werden. Ursprüngliches Ziel zu
Beginn der Phase II war es, zum Ende von Phase III (2016) einen Anteil von 50% zu erreichen.
Gemeinsame Meilensteinüberprüfung und Festlegung der genauen Inhalte für den zweiten
Teil der Projektphase III (2015-2016): Zum Ende der Laufzeit des Vorhabens erfolgte eine
umfassende Revision der Projektziele für die Arbeitsbereiche Mobilität/Pkw, Infrastruktur
und Produktion. Tätigkeitfelder für die kommenden Jahre wurden definiert und fanden
Niederschlag in den Planungen für die sich anschließenden Projektphase III.2. Im Zentrum
dieser Phase stehen weiterhin Themen wir Wasserstoffqualität, Mengenmessung und
Komponenteneignung sowie der weitere Ausbau des Tankstellennetzes auf insgesamt
mindestens 50 Standorte.
Einleitung der Marktvorbereitung von Wasserstofftechnologien für den Verkehrsbereich:
Von Hyundai wurden Wasserstoffserienfahrzeuge 2014 in den Markt eingeführt. Weitere
Hersteller sehen eine Markteinführung von Wasserstofffahrzeugen ab 2015 vor.
Das Übergeordnete Modul, welches Gegenstand dieses Schlussberichts ist, bildete eine wesentliche
Voraussetzung dafür, dass die genannten Ziele erreicht werden konnten. Insbesondere das geplante
Informations- und Wissensmanagementsystem hatte maßgeblichen Einfluss darauf, dass
technologische Herausforderungen erkannt und „lessons learned“ umgesetzt werden konnten. Die
enge Zusammenarbeit der am Projekt beteiligten Wettbewerber setzte im Projekt erhebliche
Synergien frei, die eine beschleunigte Marktvorbereitung für Wasserstofftechnologien massiv
begünstigen. Nach gegenwärtigem Stand ist eine Markteinführung von Wasserstofftechnologien in
2015 vorgesehen.
Das Übergeordnete Modul besitzt selbst nicht das Potential, verwertbare sachbezogene Ergebnisse in
nennenswertem Umfang zu liefern. Es trägt durch den Einsatz eines hochentwickelten Informationsund Wissensmanagementsystems, durch eine umfassende Öffentlichkeitsarbeit und durch eine
strukturierte Gremienarbeit – insbesondere durch die Arbeit der neu geschaffenen technischen
Arbeitskreise - allerdings maßgeblich dazu bei, die Verwertungspotentiale im Rahmen der
Vorhabens betriebene Informations- und Wissensmanagementsystem setzt Maßstäbe auch für
vergleichbare Projekte mit ähnlich großen und komplexen Konsortien. Von besonderer Bedeutung
für den wissenschaftlichen Erfolg ist der erstmals geprobte Einsatz eines gemeinsamen Datenpools,
der intern umfassende technische Analysen unterschiedlicher Antriebssysteme, unterschiedlicher
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Kraftstoffarten und Druckstufen, unterschiedlicher Erzeugungspfade und Technologien und
unterschiedlicher Betankungsanlagendesigns erlaubt.
Standzeiten bei Komponenten sowie zu einer kontinuierlich steigenden Anlagenverfügbarkeit bei
solchen Technologien, die sich als geeignet für einen künftige Marktsituation erwiesen haben.
CEP unter Berücksichtigung all der von ihr implementierten Projektmodule ist eine Vorbereitung des
Marktes für Wasserstoff als Kraftstoff zum Ende der Projektphase III des Vorhabens, die in der zum
1.1.2015 angelaufenen Teilphase III.2 ihren Abschluss findet.
Unter Verwertung der Ergebnisse dieses Vorhabens erfolgt im Anschluss an den aktuellen
Förderzeitraum die Marktvorbereitung, indem es Fahrzeughersteller auf dem Weg zur beginnenden
Serienfertigung (verschiedene CEP-Partner beabsichtigen einen Markteintritt im Jahr 2015) begleitet,
Infrastrukturpartner bei der Umsetzung der 50-Tankstellen-Programms unterstützt und Hand in Hand
geht mit der Initiative H2Mobility, welcher Unternehmen der Mineralölindustrie, Anlagen- sowie
Automobilbauer angehören, die infrastrukturseitig die Schaffung einer für die Markteinführung
ausreichenden Betankungsinfrastruktur vorsieht.
Grundsätzlich werden die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten von Wasserstoff als Kraftstoff auch
weiterhin als sehr gut eingestuft. Maßgeblich für eine erfolgreiche Kommerzialisierung ist es, dass
S e i t e | 139
14 PROJEKTMODUL: Shell-Forschungstankstelle Sachsendamm
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Clean Energy Partnership
– CEP – Phase II: Shell Forschungstankstelle Sachsendamm
Shell Oil Deutschland GmbH
Berichtszeitraum:
01.08.2008-31.12.2014
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV104
Anschlussaktivität
Weiterbetrieb im Rahmen eines Folgevorhabens geplant
14.1 Kurzfassung
Im Zentrum des Vorhabens standen die Errichtung und Integration einer H2-Tankstelle auf dem
Gelände der konventionellen Shell-Tankstelle Sachsendamm in Berlin-Schöneberg, die Entwicklung
eines innovativen und skalierbaren H2-Tankstellenkonzepts und dessen großtechnische Validierung.
Erstmals erprobten hier der Betreiber Shell und der Anlagenbauer Linde gemeinsam ein innovatives
und zugleich zukunftsfähiges Wasserstofftankstellenkonzept, welches auf die LH2-Anlieferung
anstelle der sonst üblichen CGH2-Anlieferung und den Einsatz einer neuartigen 900-bar-Kryopumpe
setzte. Aufgrund seiner Skalierbarkeit – und damit seiner Reaktionsfähigkeit auf einen sich erst
schrittweise entwickelnden Markt –, gilt die „Forschungstankstelle Sachsendamm“ als wichtiger
Meilenstein für die Kommerzialisierbarkeit von Wasserstoff als Kraftstoff.
Ziel des Projekts „Forschungstankstelle Sachsendamm“ war die Entwicklung und technische
Validierung eines innovativen und skalierbaren H2-Tankstellenkonzepts, das ein zu entwickelndes
Betriebskonzept zur LH2-Traileranlieferung und die zu diesem Zeitpunkt modernste H2Betankungstechnologie (900-bar-Kryopumpe, innovatives Temperaturmanagement, unterirdische
Aufstellung der Anlagentechnologie) zur Grundlage hatte. Skalierbarkeit meinte in diesem
Forschungszusammenhang die Möglichkeit der Übertragung des Tankstellenkonzepts auf einen zu
erwartenden steigenden Kapazitätsbedarf sowie die Übertragbarkeit auf größere H2-Tankstellen. Die
Übertragbarkeit des Konzeptes auf größere H2-Tankstellen wurde innerhalb des
Forschungsvorhabens nicht verifiziert, die Forschungstankstelle gilt aber als beispielgebend, da die
Forschungen gezeigt haben, dass die Anlage bei höherer Auslastung bei gleichbleibend hoher
Zuverlässigkeit verlustfrei arbeiten.
Die unmittelbaren Forschungsarbeiten im Rahmen des Betriebs der H2-Forschungstankstelle dienten
dem belastbaren Nachweis, dass das entwickelte innovative Tankstellenkonzept die Anforderungen
der Automobilhersteller/OEM, wie sie in der Betankungsprozedur gemäß Release A für 700-barDruckwasserstofffahrzeuge definiert sind, erfüllt. Die Betankungsprozedur an der Tankstelle
Sachsendamm musste also folgenden Mindestanforderungen entsprechen:

Befüllung mit 5 kg H2 unter einem Druck von 700 bar innerhalb von 3 Minuten mit
Vorkühlung auf -28 °C bis -40 °C

Keine Erwärmung des Fahrzeugtanks auf über 85 °C während des Befüllens
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
Betankung von 3 Fahrzeugen innerhalb von 45 Minuten Minuten (Sachsendamm kann „Back
to Back“-Betankung, d.h. so viele Fahrzeuge wie tanken können)

Betankung von 10 Fahrzeugen pro Tag
 Austausch der Daten zwischen Fahrzeug und Tankstelle über Infrarot.
Zur Umsetzung des Forschungsvorhabens wurde die H2-Forschungstankstelle auf der Grundlage eines
entwickelten Gesamtkonzeptes und unter Einbeziehung der innovative Teilkomponenten errichtet
und ein energieeffizientes, wartungsarmes und kundenfreundliches Betriebskonzept für die neue
Generation 700-bar-H2-Tankstellen entwickelt.
Das Gesamtsystem H2-Tankstelle sollte innerhalb eines Langzeittests durch industrielle Forschung im
großtechnischen Maßstab optimiert werden. Darüber hinaus beabsichtigte Shell den Aufbau von
Know-how, um die Basis für eine neue Generation skalierbarer H2-Tankstellen zu schaffen. Weiterhin
sollte das Projekt der Validierung des erhöhten Verfügbarkeits- und Energieeinsparungspotenzials
der aufeinander abgestimmten Komponenten dienen. Hierdurch sollten innerhalb des Langzeittests
durch industrielle Forschung die Vor- und Nachteile der verwendeten Anlagentechnologie gegenüber
konventionellen Kompressortechnologien nachgewiesen werden, um die in der Betankungsprozedur
Release A formulierten Ziele der signifikanten Energieeinsparung und der dauerhaften Reduktion der
Betankungszeit erreichen zu können. Da das H2-Betankungssystem auf der Verwendung von
Flüssigwasserstoff basierte, erforderte dies auch die Entwicklung und Validierung eines
Temperaturmanagements, das bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen, die etwa aufgrund von
unmittelbar hintereinander zu betankender Fahrzeuge entstehen, das Funktionieren der Anlage
sicherstellte. Eine besondere Innovation in diesem Zusammenhang war die Entwicklung eines Boiloff-Managements, das die Abdampfverluste aus dem Speichertank aktiv sowohl zur Kühlung als auch
zur Betankung wiederverwendet, anstatt sie abzublasen. Für den Betrieb der Tankstelle war es
zudem erforderlich, ein speziell für die Betankung mit H2 an einer öffentlichen Tankstelle
obligatorisches Sicherheitskonzept zu entwickeln, das u. a. den Umgang mit der Alterung von
Schläuchen unter Betriebsbedingungen oder dem Festfrieren der Kupplung umfasste.
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen in Berlin erfolgte in enger Kooperation mit der Linde AG,
die sowohl für die Aufstellung als auch für die Wartung der Anlage im Auftrag von Shell zuständig
war. Darüber hinaus waren folgenden Firmen und Behörden maßgeblich an der Verwirklichung des
Projekts beteiligt:
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Ba-Kro Elektronische und Mechanische Sicherheitssysteme
Bezirksamt Tempelhof-Schöneberg
Calauer Bauunternehmen GmbH (insolvent)
COTEBA GmbH
Feuerwehr Berlin
GASAG
Gewerbebau Bremen GmbH
INBUREX Consulting GmbH
Landesamt für Arbeitsschutz, Gesundheitsschutz und technische Sicherheit Berlin
pma
Rainer Lubnow Gesellschaft von Architekten mbH
Rohé Deutschland GmbH
Salta Bau-GmbH
Spilett New Technologies GmbH
Stadtplanung Schöneberg/Tiefbauamt
TOPTEQ Tankstellentechnik GmbH
TÜV Rheinland
Vattenfall Europe Distribution Berlin GmbH
S e i t e | 141
14.4 Projektverlauf
14.4.1 Übersicht
Im Rahmen des Vorhabens erfolgte der Umbau der bestehenden Shell Tankstelle am Sachsendamm
in Berlin-Schöneberg für die Wasserstofftechnologie. Shell ist Eigentümer und Betreiber der H2Tankstelle, die Linde AG lieferte die wesentliche Ausrüstung des Tankstellenprototyps. Das Ziel von
Shell war es, eigenes Know-how in der Distribution von Wasserstoff zu akkumulieren, Erkenntnisse in
der Kostenstruktur der Wasserstoffanlage zu sammeln und Erfahrungen in der gesamten
Versorgungskette zu gewinnen. Dazu wurde die bereits im Labormaßstab entwickelte innovative LH2Kryopumpentechnologie zur Betankung von 700-bar-Fahrzeugen der jüngsten Generation komplett
in die bestehende konventionelle Tankstelle integriert. In Kooperation mit Linde sollten die Vorteile
der neuartigen Anlagentechnologie gegenüber bisher in H2-Tankstellen genutzten konventionellen
Kompressorentechnologien untersucht und validiert werden, um zu überprüfen, ob die innovative
Pumpentechnologie die konventionellen Technologien ersetzen kann. Dazu sollte am Standort
Sachsendamm ein energieeffizientes, wartungsarmes, skalierbares und kundenfreundliches
Betriebskonzept für diese neue Generation an 700-bar-H2-Tankstellen implementiert und im
Alltagsbetrieb validiert werden. Das Gesamtsystem sollte im Rahmen eines Langzeittests durch
industrielle Forschung im großtechnischen Maßstab optimiert werden. Weiterhin diente das Projekt
der Validierung des erhöhten Verfügbarkeits- und Energieeinsparungspotenzials der aufeinander
abgestimmten Komponenten mit dem Ziel der signifikanten Energieeinsparung und der dauerhaften
Reduktion der Betankungszeit gemäß dem Betankungsprotokoll Release A (5 kg H2 in 3 min.). Da die
Bereitstellung des Wasserstoffs auf Basis von Flüssigwasserstoff erfolgte, waren die Entwicklung
eines intelligenten Temperaturmanagements und dessen Validierung unter unterschiedlichen
Betriebsbedingungen erforderlich.
Darüber hinaus sollte an der Demonstrations- und Forschungstankstelle gegenüber der Öffentlichkeit
der Nachweis geführt werden, dass Wasserstoff als normaler Kraftstoff im Angebotsportfolio einer
Tankstelle zukünftig gleichrangig zu den klassischen Betriebsstoffen sein wird. Dazu wurde neben der
technischen Integration der Anlage auch ein neues, modernes Erscheinungsbild entwickelt, das die
öffentlich zugängliche 700-bar-H2-Abgabeeinrichtung in die bestehende Tankstelle integrierte. Die
Validierung der Systeme erfolgte im Rahmen der F&E-Aktivitäten von Shell über die gesamte
Projektlaufzeit und in allen Technologiebereichen. Über den gesamten Projektzeitraum war die H2Tankstelle Anlaufpunkt für an der Technologie Interessierte, so dass zumeist einmal pro Woche eine
Führung durch die Anlage organisiert wurde.
14.4.2 Planung und Engineering, Erarbeitung des skalierbaren Tankstellenkonzepts
Die Distribution von Wasserstoff war für die Shell Deutschland Oil GmbH zum Zeitpunkt des
Projektbeginns noch weitgehend unbekanntes Terrain. Ziel der Shell Deutschland Oil GmbH war es,
die Einbindung der LH2-Infrastruktur in die konventionelle Tankstelle soweit vorzubereiten, dass es
bei der Umsetzung zu keinen wesentlichen Beeinträchtigungen der weiteren Geschäftsfelder der
Tankstelle kommen würde: Damit sich der gesamte Betankungsprozess im Interesse einer hohen
Kundenakzeptanz möglichst an den etablierten konventionellen Tankstellen orientieren konnte,
mussten die einzelnen Komponenten der HRS optimal auf dem Tankstellengelände positioniert,
Anfahrtszeiten und Anfahrtswege geplant und optimiert sowie Schnittstellen klar definiert werden.
Über die Entwicklung eines Aufstellungskonzepts für die unterirdische Unterbringung des Speichers,
der Kryopumpen, des Alublocks und des Temperaturmanagementsystem sowie die oberirdische
Unterbringung von Zwischenspeicher, Kompressor und Dispensern sollte sichergestellt werden, dass
die Einbindung von Wasserstoff als Kraftstoff in das Tankstellensystem und seine Betreuung im
Betriebsalltag kaum zu einem wesentlichen Mehraufwand führen würde.
S e i t e | 142
In einem ersten Arbeitsschritt wurde der Engineeringvertrag mit Linde ausgearbeitet, sowie ein
Konzept mit detaillierten Entwurfsunterlagen erarbeitet. In Kooperation mit Linde wurde eine
Blaupause der H2-Anlage zur Integration in die konventionelle Tankstelle erstellt, die als
Konstruktionsbasis und als Basis für die Bau- und Betriebsgenehmigungsanträge diente. Im Zuge der
Prüfung der technischen Machbarkeit wurden Lösungsvorschläge erarbeitet und Veränderungen am
Konzept vorgenommen. Des Weiteren wurden kosteneinsparende Maßnahmen identifiziert, wie
etwa der Verzicht auf die Aktivkühlung, die Optimierung die LH2-Pumpe durch Anpassungen der
Hydraulik (wobei diese nicht umgesetzt wurden), die Änderung der Kapazität des Thermo-Blocks
sowie eine niedrigere Druckeinstufung des Boil-off-Kompressors sowie der Pufferspeicher. Im
November 2009 wurde der Liefervertrag mit Linde unterschrieben und die Anlage bestellt.
Vor dem Hintergrund, dass es aufgrund des Pilotcharakters der bis dato innerhalb der CEP
bestehenden H2-Tankstellen noch keinen einheitlichen Stand der Technik gab und auch die
Kryopumpentechnologie noch keine Umsetzung in einer Tankstelle gefunden hatte, war die
Entwicklung eines Betriebskonzepts für Shell eine besondere Herausforderung. Insbesondere das
Zusammenspiel der reziproken Beeinflussung der Komponenten unter unterschiedlichen
Betriebsbedingungen (Nutzung des Boil-offs vs. direkte Betankung über die Kryopumpe und der
damit verbundenen Auswirkungen auf die Eintrittstemperatur im Tank, Verwertung des Boil-offs bei
niedrigem Durchsatz) war technisch herausfordernd. Bei der Konzepterarbeitung wurde deutlich,
dass der unterirdische Betrieb eines LH2-Tanks mit zwei 900-bar-H2-Pumpen in einem
abgeschlossenen Raum zusätzliche Vorrichtungen wie H2-/Feuer-/Wärmesensoren sowie eine
Ventilations- und Löschanlage erfordern würde. Diese Erkenntnisse flossen in ein integrales
Brandschutzkonzept für die Gesamttankstelle ein. An der Erarbeitung der zur Beantragung der
Betriebsgenehmigung und der zur Prüfung durch LAGetSi/Feuerwehr/TÜV erforderlichen Unterlagen
waren Experten von Shell (inkl. Shell USA), Linde und Inburex beteiligt.
Die Integration der HRS in eine konventionelle Tankstelle musste zudem genehmigungsrechtlich
abgesichert werden. Da es in Berlin bis zum Zeitpunkt der Umsetzung des Projektes keine Erfahrung
in der unterirdischen Unterbringung wesentlicher Komponenten der H2-Infrastruktur gab, mussten
ein enger Austausch mit den Behörden für den Genehmigungsprozess gepflegt und in einem
iterativen Prozess bereits erarbeitete Konzepte wiederholt umgearbeitet werden.
Unter Berücksichtigung der mehrfach wechselnden Anforderungen der Stadtplanung wurden
Baugrundgutachten erstellt, ein Aufstellungsplan erarbeitet und der Entwurf des unterirdischen
Betongehäuses einer Statikprüfung unterzogen. Die Planung zur Vereinheitlichung des
Erscheinungsbildes der Gesamttankstelle wurde vorangetrieben und der Austausch einer
bestehenden Benzin-/Dieselzapfsäule zur Integration der 700-bar-H2-Abgabeeinrichtung in die
bestehende Tankstellenüberdachung wurde konzipiert.
14.4.3 Konstruktion und Inbetriebnahme
Im Rahmen dieses Arbeitspakets führte Shell – mit maßgeblicher Unterstützung von Linde – den GH2Vertrieb für den Standort Sachsendamm ein.
Die Baugenehmigung wurde im Herbst 2010 durch das Tiefbauamt und die Stadtplanung erteilt, so
dass die Umbauarbeiten der konventionellen Tankstelle zur Wasserstofftankstelle beginnen und bis
zum Dezember 2010 abgeschlossen werden konnten.
Die Baumaßnahmen für die H2-Technologie begannen in Q3/2010 in Vorbereitung auf die Lieferung
der Anlage in Q4/2010. Im Dezember wurde auch das komplette Equipment (LH2-Tank und sämtliche
Anlagenteile inkl. Kryopumpe) geliefert, so dass mit den Bau- und Installationsarbeiten begonnen
werden konnte. Im Mai 2011 waren die Montagearbeiten abgeschlossen. Im Mai 2011 wurden die
Betriebsgenehmigungen erteilt, die Anlage nach Abnahme durch die CEP in Betrieb genommen und
am 20.06.2011 öffentlich eingeweiht.
S e i t e | 143
14.4.4 Dauerbetrieb der Tankstelle inkl. industrieller Forschung und begleitender
Analysen/Optimierung
Nachdem die Abnahmetests durchgeführt und die Freigabe durch die Fahrzeughersteller erteilt
worden waren, startete der Dauerbetrieb der H2-Tankstelle im Juli 2011. Die
Kryopumpentechnologie stellte sicher, dass die Forschungstankstelle zu Beginn ihrer Inbetriebnahme
mit bis zu 150 kg/h bei 700 bar Dauerleistung die weltweit leistungsstärkste Wasserstofftankstelle
war. Bis zu 250 Fahrzeuge pro Tag (bei einer Betankungszeit von unter 3 Minuten für Pkw und 6-15
Minuten für Busse) hätten mit 350 bar bzw. 700 bar betankt werden können. Damit war die
Auslegung der H2-Tankstelle in ihrer Kapazität vergleichbar zum prognostizierten Bedarf zukünftiger
Wasserstofftankstellen an Autobahnen. Da ein Großteil der Anlagenkomponenten (LH2-Tank, zwei
Kryopumpen, Temperaturmanagement, Thermoblock) unterirdisch platziert worden war, konnte der
benötigte Platzbedarf im Vergleich zu vorangegangenen Wasserstofftankstellen stark minimiert
werden. Der flüssige Wasserstoff wurde über Trailer aus der Pilotanlage in Leuna angeliefert, wo
mithilfe der Pyroreformierung Wasserstoff aus Rohglycerin gewonnen wird – einem Verfahren, bei
dem die CO2-Emissionen im Vergleich zur konventionellen Wasserstoff-Erzeugung um bis zu 80 %
reduziert werden konnten, weshalb der hier produzierte Wasserstoff vom TÜV Süd als „grün“ im
Sinne der CEP zertifiziert wurde. Am Standort Sachsendamm wurde dementsprechend zu 100 %
grüner Wasserstoff abgegeben.
Unter Einbeziehung der Datenerfassungsanforderungen der Arbeitsgruppe Infrastruktur der CEP und
des „HyLights Monitoring and Assessment Framework“ wurden die Datenerfassungsanforderungen
an die H2-Anlage definiert. Da die Hardware grundsätzlich mit dem Steuersystem der Linde-Anlage
verknüpft ist, beschloss Shell, die Datenerfassungshardware als Bestandteil des Liefervertrags
integral an Linde zu vergeben und nicht separat auszuschreiben. Damit waren insgesamt die
Voraussetzungen für eine effektive Datenanalyse und Anlagenoptimierung geschaffen. Als Grundlage
dienten die Spezifikationen der Datenerfassungshardware, die im Liefervertrag aufgenommen
wurden. Die Aktivitäten des Arbeitspakets dienten dabei auch der Unterstützung bei der Einführung
von Wasserstoff in den Straßenverkehr, also neben der Schaffung und Erforschung der
Kundenakzeptanz auch der Entwicklung einer einheitlichen Spezifikation für die Schnittstelle
zwischen Infrastruktur und Fahrzeug, sowie der industriellen Erforschung des zukunftsweisenden,
energieeffizienten Tankstellensystems im großtechnischen Maßstab.
Von 01.01.2012 bis 30.06.2012 lag der Fokus der Aktivitäten wesentlich auf der Optimierung der
Anlagenverfügbarkeit sowie in der Analyse der Betriebskosten. Die Station wurde gemäß den CEPRichtlinien umgerüstet, um eine kundenfreundliche Betankung zu ermöglichen. Die größten
Herausforderungen im Betrieb ergaben sich durch die relativ geringe Auslastung. Hierdurch kam es
zeitweise zu einer Vorkühlzeit von 5-7 Minuten. Die Erkenntnisse aus dem Minderbetrieb wurden an
die CEP berichtet und werden beim Design zukünftiger Anlagen Berücksichtigung finden.
Im Berichtszeitraum 01.07.2012 bis 31.12.2012 wurde im Rahmen von Wartungen weiterhin nach
den Ursachen für den erhöhten Boil-off geforscht, sie konnten jedoch noch immer nicht identifiziert
werden. Eine Vorrichtung zum Energiemonitoring wurde installiert. Es wurde mit der Erhebung von
Daten begonnen. Die Daten zur Kundenzufriedenheit aus dem Berichtszeitraum 01.01.201230.06.2012 wurden ausgewertet und flossen in die Optimierung des Interface des Kartenlesers ein,
um den Kunden erweiterte und genauere Statusmeldungen zur Verfügung stellen zu können.
Im Zeitraum vom 01.01.2013-30.06.2013 wurde die Ursache für den erhöhten Boil-off identifiziert
und durch die Optimierung des Vakuums im Tank reduziert. Das im vorangegangen Berichtszeitraum
installierte Energiemonitoring lieferte erste Ergebnisse, die an die CEP verteilt und dort ausgewertet
wurden. In Bezug auf die Kundenzufriedenheit verursachte der Kartenleser weitere Probleme, die
jedoch identifiziert und zu einem späteren Zeitpunkt abgestellt werden konnten.
Im Berichtszeitraum 01.07.2013-31.12.2013 konnte die Anlage ab September nicht wie geplant
betrieben werden, da nach der Reparatur im Juli wegen eines anderen Fehlers der Boil-off-
S e i t e | 144
Kompressor ausfiel. Bis zum Ende des Jahres konnte der Fehler nicht behoben werden, da sich die
Beschaffung von Ersatzteilen problematisch gestaltete. Nach der Optimierung des Vakuums im LH2Tank war das Boil-Off nach wie vor auf einem stabilen Niveau. Das Temperaturmanagement wurde
aufgrund der weiterhin geringen Auslastung angepasst und die Anlagensteuerung optimiert. Das
Energiemonitoring lief stabil und lieferte weiterhin Ergebnisse, die an die CEP berichtet und im
Rahmen des Übergeordneten Moduls ausgewertet wurden. Erstmals wurde die Wasserstoffqualität
im Rahmen der CEP überprüft. Es wurden am Standort Sachsendamm erwartungsgemäß keine
Auffälligkeiten gefunden. Die Gründe für die Unzuverlässigkeit des Kartenlesers konnten identifiziert
werden. Die Verfügbarkeit bei zukünftigen Anlagen wurde hiermit substantiell verbessert. Das
Tankstellenverfügbarkeitssystem des Herstellers Kistner Sicherheitssysteme & Elektronikwartung
GmbH wurde weiter optimiert. Aufgrund der hohen Verfügbarkeit der Gesamtanalage war die
Kundenzufriedenheit insgesamt sehr hoch.
Im Jahr 2014 wurden verschiedene Optimierungen an der Anlage vorgenommen: So erfolgten
zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen an den Technikkatakomben, um mittlerweile akuten
Feuchteproblemen zu begegnen. Zudem wurde am Hydraulikcontainer eine zusätzliche
Absturzsicherung angebracht. Die verstärkte Betankung der Wasserstoffbusse der BVG ermöglichte
insbesondere auch die Durchführung von Belastungstests und die Erhebung zusätzlicher,
aussagekräftiger Daten zu Energieverbräuchen, Anliefer- und Abgabemengen, Ausfallzeiten,
Anlagenverfügbarkeit, sowie Standzeiten der Komponenten unter den veränderten Bedingungen.
Der Wasserstoffumsatz der Forschungstankstelle war während der Laufzeit des Vorhabens
unterschiedlich und stark vom Absatz der Busse der BVG bestimmt. So stieg der H2-Absatz im Jahr
2014 stark an, da in diesem Jahr die Tankstelle Sachsendamm die einzige H2-Tankstelle in Berlin war,
an der die BVG-Busse betankt wurden. Fast 30.000 kg Wasserstoff wurden während der
Projektlaufzeit umgesetzt und rund 83 % davon an Busse abgegeben.
Die Verantwortung für Steuerung und Wartung der LH2-Schiene, d.h. insbesondere der
Kryopumpentechnologie, des Kompressors und der Speichereinrichtungen, lag während der
gesamten Projektlaufzeit bei Shell.
Die Verfügbarkeit der Anlage war während der Projektlaufzeit kontinuierlich hoch. Bis auf die
Anfangsphase, in der die Anlage vor allem unter Problemen mit dem 700-bar-Dispenser und dem
BICA-Kartenleser7 litt, stand die Tankstelle in der Regel uneingeschränkt und ohne maßgebliche
technische Probleme für Kundenbetankungen zur Verfügung. Kurze Phasen geringerer Verfügbarkeit
waren wesentlich durch Wartungszyklen oder durch Begehungen der Anlage im Zuge der
Öffentlichkeitsarbeit innerhalb der CEP begründet. Der wiederholte Ausfall des Boil-offKompressors hatte dabei keine Auswirkungen auf die Anlagenverfügbarkeit. Monatliche
Verfügbarkeitsmittel um 95 % bis hin zu 100 % konnten regelmäßig für einzelne Produktarten
erreicht werden. Die Forschungstankstelle Sachsendamm gilt daher als die zuverlässigste H2Tankstelle innerhalb der CEP.
Zum Zweck der Abrechnung der Wasserstoffkosten gegenüber dem Kunden, ebenso wie zur
Identifizierung des Kunden an der Tankstelle wurde im ersten Halbjahr 2012 die CEP-eigene
Kundenkarte, die sog. „H2Card“, eingeführt.
Im Rahmen der CEP kommt ein Fahrerinformationssystem zum Einsatz, welches den
Tankstellennutzer in Echtzeit über den Betriebszustand aller CEP-Wasserstofftankstellen informiert.
7
Nachdem ein elektromagnetischer Impuls durch den Motor der Hydraulik identifiziert werden konnte,
wurde die Abschirmung der Kabel verbessert.
S e i t e | 145
Wahlweise online oder per SMS kann sich der Fahrer über die Anlagenverfügbarkeit unterrichten und
sich bei Bedarf zu anderen Tankstellen umlenken lassen. Der Standort Sachsendamm wurde
umgehend nach Projektstart in das System eingebunden. Sämtliche technischen Voraussetzungen am
Standort wurden geschaffen. Der Betrieb des Systems wurde kontinuierlich bis zum Ende des
Vorhabens am 31.12.2014 und darüber hinaus aufrechterhalten. Informationen zum Anlagenstatus
sind für Kunden kontinuierlich in Echtzeit über den Kundenbereich der CEP-Website
(http://www.cleanenergypartnership.de/kundenbereich/) abrufbar und dienen auch der Ermittlung
der Anlagenverfügbarkeit.
Im Rahmen des Projekts wurden insbesondere umfassende Betrachtungen zu den
Energieverbräuchen der Anlage in Abhängigkeit zur abgegebenen Wasserstoffmenge angestellt.
Hierüber wurde u.a. deutlich, dass für die Minimierung von Boil-off-Verlusten und für das optimale
Zusammenspiel aus Wasserstoffabgabe und Energieverbrauch wenigstens eine tägliche
Abgabemenge zwischen 20 kg und 30 kg erreicht werden muss, wie sie im Zuge der wesentlich
stärkeren Auslastung der Tankstelle durch die Betankung der BVG-Busse teilweise realisiert werden
konnte.
Alle wesentlichen Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens vollständig erreicht werden. Zu
Beginn des Vorhabens hatte Shell eine Reihe wissenschaftlicher und technischer Arbeitsziele

Fortsetzung der Aktivitäten aus Phase I der CEP durch die Bereitstellung von Wasserstoff
(350 bar/700 bar) für die in Phase II der CEP zu betreibenden Pkw sowie für die bestehende
Nahverkehrsbusflotte der BVG: Durch den sehr zuverlässigen Betrieb der
Forschungstankstelle am Sachsendamm, die während der gesamten Projektlaufzeit mit
hoher Verfügbarkeit zur Verfügung stand, konnte die Versorgung in der Region Berlin stets
erfolgreich aufrecht erhalten werden. Die Versorgung der in Berlin eingesetzten
Wasserstoffbusse der BVG erfolgte im Jahr 2014 ausschließlich an diesem Standort.
Nennenswerte Ausfälle wurden während der gesamten Projektlaufzeit nicht registriert.

Bereitstellung eines Infrastrukturnetzwerks mit annähernd flächendeckender Erschließung
für den Großraum Berlin: Die Forschungstankstelle Sachsendamm war von Beginn an ein
wesentlicher Baustein zur Abdeckung des Standorts Berlin. Die strategische Positionierung an
der A100 sicherte sowohl die innerstädtische Verfügbarkeit im Süden Berlins als auch die
Erreichbarkeit über die Autobahn ab. In Kombination mit den durch die TOTAL errichteten
Stationen an der Heerstraße, an der Heidestraße sowie an der Holzmarkstraße konnte
Anfang 2012 eine nahezu marktnahe Versorgungsituation etabliert werden. Diese wird für
die Nutzer von Brennstoffzellen-Pkw noch komfortabler werden, wenn die sich derzeit in
Vorbereitung befindende H2-Tankstelle am Flughafen BER eröffnet wird.

Bereitstellung einer leistungsfähigen Infrastruktur mit Eignung für die zuverlässige
Betankung einer größeren Busflotte / Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit der Busse
im ÖPNV: Das Ziel, Busse mit für den Linieneinsatz ausreichender Zuverlässigkeit zu
betanken, wurde im Jahr 2014 in vollem Umfang erreicht. Seit August 2011 wurde im
Rahmen der CEP die Verfügbarkeit von CEP-Tankstellen ermittelt, die nachweist, dass im
monatlichen wie im langfristigen Mittel die Verfügbarkeit der Busbetankungseinrichtung
genauso wie der 700 bar-Betankungslage für Pkw bei einer Verfügbarkeit von 99,3 % lag.

Die Erprobung aktueller Technologien für die Speicherung und Abgabe von Wasserstoff als
Kraftstoff – insbesondere die Abgabe großer Mengen in engen Zeitfenstern, wie bei
Busbetankungen üblich – und die Weiternutzung von Boil-off-Gas für LH2-Betankungen:
Wie sich in ausführlichen Belastungstests gezeigt hat, ist die Forschungstankstelle für den
aktuellen Bedarf an Wasserstoffbetankungen in Berlin stark überdimensioniert konzipiert
S e i t e | 146
worden.8 Zwar ist die Kapazitätsgrenze des Systems bei 150 kg/h erreicht, jedoch wurde die
redundante Kryopumpe während der Laufzeit nur einmal genutzt. Insgesamt fiel die erprobte
Technologie insbesondere durch hohe Boil-off-Verluste auf, die durch eine im Verhältnis zum
Anlagendesign deutlich zu geringe Nutzungsfrequenz bedingt waren. Während bei anderen
Technologiekonzepten flüssiger Stickstoff oder Strom zur Vorkühlung des an 700-bar-Pkw
abzugebenden Wasserstoffs eingesetzt werden, wurde am Sachsendamm flüssiger
Wasserstoff zur Konditionierung des abzugebenden Wasserstoffs eingesetzt und hierbei in
die gasförmige Phase überführt. Aufgrund der geringen Betankungsfrequenz am Standort
war jedoch eine relativ hohe Kälteleistung zur Konditionierung des Leitungssystems bei
Betankungen erforderlich. Entsprechend wurde mehr Wasserstoff in die gasförmige Phase
überführt als zwischengespeichert und abgetankt werden konnte.
letztlich die Leistungsfähigkeit der 300-bar- bzw. 700-bar-Betankungstechnologie, sowie über die
Machbarkeit einer regenerativen Deckung des Wasserstoffbedarfs an einer Tankstelle oder sogar in
einer Region. Die im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse sind von großer Relevanz für die
Komponenten. So wurde beispielsweise der Nachweis erbracht, dass das auf Grundlage
Forschungsergebnisse an der der Forschungstankstelle Sachsendamm entwickelte Konzept eine
Grundlage für größere Standardtankstellen (700 bis 1.000 kg/Tag) darstellen und die KryopumpenTechnologie dem Aufbau des Tankstellennetzwerks in Deutschland dienen kann. Darüber hinaus ist
eine Verwertung der im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse ist bereits in die Konzipierung
weiterer Shell-Tankstellen eingeflossen:
-
Bereits im Februar 2012 eröffnete Vattenfall mit Shell als Projektpartner in der Hafencity in
Hamburg Europas größte Wasserstofftankstelle, an der der Wasserstoff im Unterschied zur
Shell Tankstelle Sachsendamm vor Ort erzeugt wird. Die vollautomatische Tankstelle dient
dabei weniger der Versorgung von Pkw als der Betankung der Brennstoffzellenhybridbusse
der Hamburger Hochbahn.
-
In Kooperation mit dem Industriegashersteller Air Products integrierte Shell eine
hochmoderne SmartFuel-Wasserstofftankstelle in eine bestehende Shell-Station an der
Bramfelder Chaussee, die am 3. August 2012 eröffnet wurde. Die SmartFuel-Tankstelle kann
täglich 40 kg Wasserstoff abgeben. Die Besonderheit dieser Wasserstofftankstelle liegt unter
anderem darin, dass hier Nebenproduktwasserstoff der chemischen Industrie für die
Betankung genutzt wird. Dieser wird gasförmig per Tankwagen geliefert, zwischengelagert
und anschließend bei 700 bar bis 1.000 bar verdichtet und in Hochdruckflaschen vorgehalten.
Die Anlage gibt den Wasserstoff mit 700 bar gemäß dem standardisierten
Betankungsprotokoll SAE J2601 an das Fahrzeug ab.
-
Im März 2014 eröffnete Shell eine weitere H2-Tankstelle an der Schnackenburgallee in
Hamburg. In der neuen Station wird Wasserstoff vor Ort mithilfe eines weitgehend
wartungsfreien PEM-Elektrolyseurs gewonnen. Die dazu benötigte Energie stammt zu 100 %
aus erneuerbarem Strom. Die Tankstelle liegt an der stark befahrenen Ausfallstraße
Schnackenburgallee in unmittelbarer Nähe zur Autobahn A7.
8
Hintergrund ist, wie oben ausgeführt, dass beim Design der Tankstelle von einem deutlich steileren
Anstieg der Fahrzeugzahlen in Berlin und damit einer weit höheren Auslastung der Anlage ausgegangen
worden ist. Strategische Entscheidungen der CEP zur Aufnahme weiterer Regionen in die Partnerschaft, gingen
jedoch mit einer stärkeren Verteilung der Fahrzeuge in die Fläche einher, so dass in Berlin die Fahrzeuge
fehlten.
S e i t e | 147
Die im Rahmen des Vorhabens erlangten Erkenntnisse über die Eignung und die Nachteile des
Standards Release A für 700-bar-Druckgasbetankungen flossen wesentlich in den neuen Standard
SAE J-2601 ein, der an verschiedenen CEP-Standorten entsprechend erprobt wird. Das Vorhaben
leistete insofern einen maßgeblichen Beitrag zur Erlangung der Marktfähigkeit der Technologie. Shell
wird künftig auch weiterhin mit hohem Engagement die Marktvorbereitung für Wasserstoff als
Kraftstoff vorantreiben und dabei umfassend auf den Erkenntnissen aus diesem Vorhaben
aufbauen.
Deutlich wurde im Rahmen des Vorhabens auch, dass eine weitgehende Standardisierung von
Wasserstofftankstellen für die Zukunft dringend geboten ist. Entsprechende Aktivitäten begannen
S e i t e | 148
15 PROJEKTMODUL: Weiterbetrieb von vier Bussen mit Wasserstoffverbrennungsmotoren
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Phase II: Weiterbetrieb
von vier Bussen mit Wasserstoffverbrennungsmotoren
Berliner Verkehrsbetrieb A.ö.R.
Berichtszeitraum:
01.02.2010-31.01.2015
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV219
Anschlussaktivität
Keine Anschlussaktivitäten geplant
15.1 Kurzfassung
Das Vorhaben „Weiterbetrieb von vier Bussen mit Wasserstoffverbrennungsmotoren“ diente
vorwiegend Forschungs- und Demonstrationszwecken. Im Zentrum des Fördervorhabens betrieben
die Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) insgesamt vier mit Wasserstoffverbrennungsmotoren
ausgestattete Omnibusse. Diese wurden ausführlich unter realen Betriebs- und
Umgebungsbedingungen erprobt und technisch betreut. Darüber hinaus wurden umfassende
Betriebsdatenanalysen zum Verbrauch sowie zur Betankung erhoben. Im Ergebnis wird gezeigt, dass
die Verbrennungstechnologie über eine sehr hohe Betriebssicherheit verfügt und kurzfristig
wirtschaftlich betrieben werden kann.
Die Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff war für die Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) eine
wichtige Option in der Umsetzung ihrer Nachhaltigkeitsstrategie. Ziel der Forschungsaktivitäten der
BVG im Zuge dieses Projekts war es, die Wirtschaftlichkeit von Wasserstoff als Kraftstoff im
öffentlichen Personentransport zu eruieren und zu evaluieren, ob Wasserstoffbusse mit
Verbrennungsmotoren perspektivisch in die Busflotten des öffentlichen Personennahverkehrs
(ÖPNV) eingeführt werden können. Bereits seit Juni 2006 setzte die BVG dazu im innerstädtischen
öffentlichen Personennahverkehr Busse ein, die mit Wasserstoff betrieben wurden: Insgesamt 15
Eindecker-Wasserstoffomnibusse fuhren für die BVG, davon waren 14 Busse im Rahmen des
europäischen Projekts HyFLEET:CUTE mit Wasserstoff-Verbrennungsmotoren ausgestattet; ein aus
Bundesmitteln gefördertes Fahrzeug verfügte über einen Brennstoffzellen-Antrieb. Vier der mit
Verbrennungsmotoren ausgestatteten Busse wurden in die CEP überführt, während zehn dieser
Fahrzeuge vom Hersteller MAN mit neuentwickelten Turbomotoren ausgestattet worden waren, die
sich bereits im Rahmen des Vorhabens HyFLEET:CUTE als nicht ausreichend zuverlässig erwiesen
hatten und entsprechend nicht in den Langzeittest übernommen wurden.
Ziel des hier zum Abschluss gebrachten CEP-Projektmoduls war der Weiterbetrieb dieser vier mit
Saugermotoren ausgestatteten Fahrzeuge unter realistischen innerstädtischen Verkehrsbedingungen
im Liniendienst der BVG über einen Zeitraum von fünf Jahren (01.02.2010-31.01.2015).
Erstmals konnte im Rahmen dieses Vorhabens die Langzeiterprobung eines Fahrzeugs mit
Wasserstoffverbrennungsmotor realisiert werden. Niemals zuvor wurden entsprechende
Antriebskomponenten über einen Zeitraum von rund 8,5 Jahren erprobt, der der normalen
S e i t e | 149
Verweildauer eines Dieselfahrzeugs in der Flotte eines ÖPNV-Betreibers entspricht. Schwerpunkte
der Forschung lagen dementsprechend im Wesentlichen in der gründlichen Evaluierung des
Langzeitbetriebs und in der Bewertung der Standfestigkeit der Technologie hinsichtlich des
Alterungsverhaltens, der Lebensdauer und der Zuverlässigkeit der Komponenten des
Wasserstoffantriebsstrangs.
Abbildung 3: Wasserstoffbusse der BVG im Liniendienst fotografiert (Quelle: www.bus-bild.de)
Das Vorhaben, welches die Marktvorbereitung für Wasserstoff als Kraftstoff als Ziel konsequent vor
Augen hatte, zielte insbesondere auf die nachhaltige Fortführung bereits begonnener Maßnahmen:
Neben dem Weiterbetrieb der vier Wasserstoffbusse – und damit auch der Sicherstellung der
Auslastung der Wasserstoffinfrastruktur in Berlin – zielte das Projekt ganz wesentlich auf die
Entwicklung eigenen Knowhows, um die Durchführung sämtlicher Service- und Reparaturleistungen
durch hauseigene Techniker der BVG sicherzustellen. Dies umfasste auch die Übernahme von bisher
ausschließlich vom Fahrzeughersteller erbrachten Leistungen am Wasserstoffteil des Fahrzeugs. Dazu
wurde die bestehende Werkstatt für Wasserstoffbusse auf dem BVG-Betriebshof Spandau an der
Heerstraße weiterbetrieben. Neben der kontinuierlichen Sicherstellung der Betriebsbereitschaft der
Fahrzeuge stand die umfassende Auswertung der Betriebsergebnisse mit Blick auf
Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit der Technologie im Zentrum des Vorhabens.
Der Betrieb der Wasserstoffbusse auf einer regulären Linie des ÖPNV und die Teilnahme an
Fahrveranstaltungen im Zusammenhang mit CEP-Außendarstellungen ermöglichten darüber hinaus
die öffentlichkeitswirksame Präsentation der Wasserstofftechnologie – wertvolle Erfahrungen im
Bereich der öffentlichen Wahrnehmung und Nutzerakzeptanz konnten so gesammelt werden.
Für die weitere Entwicklung von Wasserstoff als Kraftstoff verfolgte das Vorhaben insbesondere die
folgenden elementaren Ziele:
S e i t e | 150




Nachweis einer hohen, dem Diesel-Antriebsstrang vergleichbaren Langzeitstandfestigkeiten der eingesetzten Technologien,
Nachweis der Wirtschaftlichkeit der Technologie über den gesamten Lebenszyklus,
Auslastung bestehender Infrastrukturen durch hohe Abnahmemengen, wie sie durch den
Betrieb von Pkw allein im Rahmen der CEP nicht erreicht werden konnten,
Umfassender Know-how-Aufbau im Umgang mit der Wasserstofftechnologie beim
Betreiber durch Übernahme der Serviceverantwortung vom Fahrzeughersteller.
Zur Betankung ihrer Busse arbeitete die BVG eng mit der TOTAL Deutschland GmbH zusammen, die
an ihrer Tankstelle an der Heerstraße in Spandau den Bussen der BVG den Wasserstoff zur Verfügung
stellte. Nach der Schließung der Tankstelle Heerstraße zum 31.12.2013 wurde die Kooperation mit
Shell fortgeführt und die Betankung der Busse an der Tankstelle Sachsendamm vorgenommen.
Auch wenn es mit der Linde AG keinen direkten Kooperationsvertrag gab, wurde im Zuge des
Projekts ein enger und intensiver Austausch gepflegt, da Linde für die Wartung der Betankungsanlage
im Auftrag von TOTAL zuständig war. Nachdem beispielsweise einmal die Busse mit Wasserstoff mit
niedrigerer Qualität betankt wurden, stellte die BVG die Ventile für weitere Untersuchungen zu
Verschleiß und Degression zur Verfügung.
Darüber hinaus wurden während des Projekts umfassende Betriebsdaten für das Wissens- und
Informationsmanagement der CEP bereitgestellt. Diese Daten wurden in unterschiedlichen
Aggregierungsstufen den Facharbeitsgruppen, dem Gesamtprojekt oder der Öffentlichkeit zugänglich
gemacht. Seit Herbst 2010 war die BVG Partnerin im EU-geförderten Vorhaben CHIC und Mitglied der
Hydrogen Bus Alliance. Im Rahmen dieser Vorhaben tauschte sie aktiv Daten, Informationen und
Erkenntnisse mit Flottenbetreibern in anderen europäischen Städten (u.a. Amsterdam, Barcelona,
Londen, Mailand oder Oslo) aus.
15.4 Projektverlauf
Das Vorhaben wurde zum 01.02.2010 bewilligt und endete am 31.01.2015. Die Berliner
Verkehrsbetriebe betrieben im Rahmen dieses Vorhabens über einen Zeitraum von fünf Jahren eine
Flotte von vier bestehenden Bussen mit Wasserstoffverbrennungsmotoren weiter, die zum Ende der
Projektlaufzeit eine Gesamtbetriebsdauer von 8,5 Jahren erreichten. Die Wasserstoffbusse hatten
zusammen mit dem Vorgängerprojekt somit eine Betriebsdauer absolviert, die vergleichbar zu
Dieselbussen am Ende ihrer Einsatzzeit innerhalb der BVG ist. Über den gesamten Projektzeitraum
konnten die in den Arbeitspaketen geplanten Aktivitäten wie vorgesehen umgesetzt werden.
15.4.1 Busbetrieb
Im Rahmen dieses Arbeitspakets betrieb die BVG über einen Zeitraum von 60 Monaten vier
Omnibusse mit 150 kW/204 PS-Wasserstoffverbrennungsmotoren weiter.
Fahrzeug
Amtliches Kennzeichen
Inbetriebnahme
Bus 1
B-V 1485
1.6.2006
Bus 2
B-V 1486
1.6.2006
Bus 3
B-V 1487
1.10.2006
Bus 4
B-V 1488
1.10.2006
Abbildung 4: Inbetriebnahme der Wasserstoffbusse
Da die Busse aufgrund ihrer geringen Reichweite nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen auf
allen Strecken eingesetzt werden konnten, war eine besondere logistische Betreuung der Fahrzeuge
S e i t e | 151
und die Planung ihres Einsatzes erforderlich, die durch das Personal der BVG erfolgte. Die H2-Busse
wurden zumeist auf der Express-Linie X49 eingesetzt, die als eine von beiden Endstationen das
prestigeträchtige ICC-Messegelände hat. Die Strecke ist über 10 km lang, eine Fahrt dauert
durchschnittlich 25 Minuten und alle 1,73 km gibt es eine Haltestelle. Bei einer
Durchschnittsgeschwindigkeit von 24,6 km/h verbrauchten die Busse etwa 20 kg Wasserstoff auf
100 km – was in etwa einem Verbrauch von 43 l bei vergleichbaren Dieselbussen entspricht – und
fuhren im Fahrbetrieb praktisch emissionsfrei.
Abbildung 5: Streckenführung X49
Die Fahrer wurden für den Betrieb der Wasserstoffbusse hinsichtlich der Technologie und ihrer
Prozeduren im Falle von Störungen extra geschult. Gerade bei den Fahrern zeigte sich, dass der
Umgang mit Wasserstoff als Treibstoff zwar insgesamt gefahrlos, jedoch mit einigen Neuerungen
verbunden ist, die die Alltagsroutinen der Fahrer irritierten. Beispielsweise muss der Zündschlüssel
bis zur Abgabe des Zündfunkens länger als bei Benzin- oder Dieselbussen gehalten werden. Ist dieses
Zeitfenster zu kurz, dann wird zwar das Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch gebildet, jedoch nicht
entzündet. Geschieht dies mehrmals, dann bildet sich eine größere Menge Knallgas, die dann bei der
Entzündung schließlich explodiert. Dies ist für die Fahrer zwar nicht gefährlich, jedoch führte es zu
einer gewissen Skepsis gegenüber den Wasserstoffbussen gerade bei ungeschulten Fahrern, die als
Ersatz für die Spezialfahrer etwa in Krankheits- und Urlaubszeiten zum Einsatz kamen. Für den
Betrieb der Busse wurde daher im Wesentlichen darauf geachtet, nur auf den Wasserstoffbussen
geschulte Fahrer einzusetzen. War dies nicht möglich, führte dies bisweilen zu verringerten
Laufleistungen.
Der Einsatz der Wasserstoffbusse erfolgte vor allem im Frühdienst zur Abdeckung der Frühspitzen
und im Nachmittagsdienst. Sie übernahmen damit reguläre Aufgaben des Liniendienstes, die sonst
von Dieselbussen hätten erfüllt werde müssen. Nach dem Frühdienst wurde die Betankung der Busse
von TOTAL-Mitarbeitern vorgenommen, nach dem Spätdienst geschah dies durch die Firma Dr. Sasse
Facility Management GmbH, die auch für die Reinigung der Busse zuständig war. Ab dem Jahr 2014
wurde der Aufgabenbereich der Firma Sasse aus unternehmerischen Gründen von den Mitarbeitern
der BVG selbst übernommen.
Ab dem Jahr 2012 kam es zu ersten relevanten Problemen mit dem Antriebsstrang, die insbesondere
deswegen als gravierend einzustufen waren, weil der Fahrzeughersteller benötigte Ersatzteile nicht
mehr liefern konnte. Zwar konnte durch einen umfassenden Know-how-Aufbau bei der BVG – im
Rahmen des Vorläuferprojekts waren die Fahrzeuge vom Hersteller gewartet worden – die Effizienz
im Umgang mit der Wasserstofftechnologie wesentlich erhöht und über den gesamten Zeitraum die
Betriebsbereitschaft der Wasserstoffbusflotte sichergestellt werden, jedoch konnten die hohen
Fahrleistungen der ersten Monate des Projekts für die restliche Laufzeit nicht mehr erreicht werden.
Zusätzliche Belastungen traten zudem durch die turnusmäßig fällige Überprüfung der
Speichersysteme auf: Im ersten Halbjahr 2012 kam es etwa zur Überprüfung der Zylinder an einem
Fahrzeug. Da diese vom ausführenden Dienstleister allerdings nur mit sehr großer Verzögerung
durchgeführt wurde, war das Fahrzeug während dieses Zeitraums weitgehend außer Betrieb gestellt.
Gegen Ende desselben Jahres wurde die turnusmäßige Überprüfung der Gasanlage an einem
weiteren Fahrzeug erforderlich, die Anlage wurde demontiert und an den Hersteller Dynatek
übersandt, der die Überprüfung durchführte.
S e i t e | 152
Abbildung 6: Werkstatt für die Wasserstoffbusse auf dem Gelände der BVG Heerstraße
Die verminderte Fahrleistung der Flotte im 1. Halbjahr 2014 (vgl. Abbildung 7), hatte ihre Ursachen
einerseits im altersbedingten Verschleiß der Kühler: Im Februar 2014 wurde der Kühler zunächst
beim Fahrzeug B-V 1488 erneuert, im Mai 2014 erfolgte dann die Überarbeitung an den übrigen drei
Busse, so dass diese in diesen Zeiträumen nicht für den Linienverkehr eingesetzt werden konnten.
Andererseits wurde im selben Zeitraum mit den Sanierungsarbeiten der Spandauer Freybrücke
begonnen, so dass – insbesondere im August 2014 – nur ein verminderter Busverkehr auf der Linie
möglich war.
Feb 10
Apr 10
Juni 10
Aug 10
Okt 10
Dez 10
Feb 11
Apr 11
Juni 11
Aug 11
Okt 11
Dez 11
Feb 12
Apr 12
Juni 12
Aug 12
Okt 12
Dez 12
Feb 13
Apr 13
Juni 13
Aug 13
Okt 13
Dez 13
Feb 14
Apr 14
Juni 14
Aug 14
Okt 14
Dez 14
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
Abbildung 7: Fahrleistung der Flotte in km
Dass darüber hinaus die gesamte Fahrleistung im Jahr 2014 im Vergleich zu den vorangegangen
Jahren zurückging, hatte nicht zuletzt mit der Schließung der Tankstelle an der Heerstraße am
31.12.2013 zu tun, an der die Fahrzeuge bis dato betankt worden waren. Hintergrund für die
Schließung war die geplante Eröffnung der TOTAL-Tankstelle am Flughafen Berlin-Brandenburg
International (BER). Hier hätten auch die Busse der BVG zum Einsatz kommen sollen. Die Umsetzung
dieses Vorhabens scheiterte an der wiederholten Verschiebung der Eröffnung des Flughafens.
Die Schließung des Standorts Heerstraße erhöhte den Aufwand für die Betankungslogistik erheblich,
da die Betankung der Busse ab 01.01.2014 an der Shell-Tankstelle am Sachsendamm in Berlin
Schöneberg erfolgen musste und somit zwischen dem Betriebshof der BVG und der
S e i t e | 153
Betankungsanlage statt 450 m nunmehr 16 km zurück gelegt werden mussten. Eine mögliche
Verlegung der Busse auf einen anderen Betriebshof war aufgrund der ausschließlichen Verfügbarkeit
der Wartungs- und Servicekapazitäten für Wasserstoffbusse auf dem Betriebshof Spandau nicht
möglich. Als alternativer Betankungsstandort wäre die Wasserstofftankstelle Heerstraße/Jafféstraße
möglich gewesen, da sich diese auf der Strecke des X49 befindet, jedoch war bei der Planung der
Tankstelle auf eine Betankungsmöglichkeit für Busse verzichtet worden – zumal das Gelände auch für
Busbetankungen nicht geeignet ist.
Feb 10
Apr 10
Juni 10
Aug 10
Okt 10
Dez 10
Feb 11
Apr 11
Juni 11
Aug 11
Okt 11
Dez 11
Feb 12
Apr 12
Juni 12
Aug 12
Okt 12
Dez 12
Feb 13
Apr 13
Juni 13
Aug 13
Okt 13
Dez 13
Feb 14
Apr 14
Juni 14
Aug 14
Okt 14
Dez 14
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Abbildung 8: Anzahl der Betankungen
Die Tankstelle Sachsendamm wurde seit Jahresbeginn 2014 täglich vom Depot Spandau aus zu
Betankungszwecken angefahren. Die niedrigere Anzahl der Betankungen im Vergleich zu den
Vorjahren erklärt sich daraus, dass im Zuge des Standortwechsels nicht mehr zweimal täglich getankt
und dementsprechend mehr Wasserstoff betankt wurde. Für den Betreiber Shell war die Versorgung
der BVG-Wasserstoffbusse insofern von Vorteil, als erstmals in der Geschichte des Standorts die
Forschungstankstelle Sachsendamm (Förderkennzeichen 03BV104) durch die Busbetankungen hohe
Abgabemengen erreichte und eine ausreichende Last gefahren werden konnte. Die kontinuierlich
hohen Auslastungswerte ermöglichten es so erstmals, die Leistungsfähigkeit der
Anlagenkomponenten unter praxisnahen Bedingungen umfassend zu evaluieren. Insofern war der
Wechsel des Tankstellenstandorts für das hier abgeschlossene Projekt hinsichtlich der Logistik zwar
sehr herausfordernd, jedoch konnte auf diesem Weg das Ziel des Projekts, bestehende
Infrastrukturen durch hohe Abnahmemengen besser auszulasten, auch an einem weiteren Standort
in Berlin verwirklicht werden.
Beim Verhältnis von betanktem Wasserstoff zu gefahrenen Kilometern ist die Diskrepanz in der Höhe
der Verbräuche auffallend (vgl. Abbildung 9) – zum einen im Jahr 2011 und zum anderen im Jahr
2014. Diese hatte ihre Ursache in einer fehlerhaften Kalibrierung des Mengenmessers. Das Fehlen
eines eichfähigen Betankungssystems, über dessen technische Ausrichtung innerhalb der CEP
ausführlich beraten wird, trat hier besonders deutlich zutage: Da die Mengenmessung nicht eichfähig
ist, wird sie über das ungenaue Messsystem des Busses kalibriert. In den Bussen wiederum sind
Messsysteme der Pkw verbaut, die jedoch nur für Tankkapazität 4 kg ausgelegt sind. Da die Busse
wiederum über eine Kapazität von 38 kg verfügen, müssen bei der Betankung Ungenauigkeiten in
Kauf genommen werden. Der BVG gelang es nach Anfangsschwierigkeiten, dieses Messsystem in
Zusammenarbeit mit TOTAL soweit zu optimieren, dass im Laufe des Projekts die Mengenmessung
der tatsächlichen Betankungsmenge angeglichen werden konnte. Im Zuge der Betankung bei Shell
schlug das Pendel in die andere Richtung aus und konnte auch nicht mehr angeglichen werden. Es ist
also nicht so wie es die Daten nahe legen, dass die Busse im ersten Jahr besonders viel verbraucht
hätten, um zum Ende der Projektlaufzeit wesentlich sparsamer zu sein.
S e i t e | 154
14000,00
12000,00
10000,00
8000,00
getankte Menge h2
6000,00
Fahrleistung km
4000,00
2000,00
Feb 10
Mai 10
Aug 10
Nov 10
Feb 11
Mai 11
Aug 11
Nov 11
Feb 12
Mai 12
Aug 12
Nov 12
Feb 13
Mai 13
Aug 13
Nov 13
Feb 14
Mai 14
Aug 14
Nov 14
0,00
Abbildung 9:Verhältnis der getankten Menge H2 zur Fahrleistung
Zum Aufgabenumfang im Rahmen des Arbeitspakets
gehörten neben der Bereitstellung der Fahrzeuge für
den Linienbetrieb auch die Zurverfügungstellung der
Wasserstoffbusse für Veranstaltungen, VIP- und
Sonderfahrten sowie die Koordinierung weiterer
öffentlichkeitswirksamer
Maßnahmen.
Die
Integration
der
Fahrzeuge
in
die
Kommunikationsaktivitäten der CEP ermöglichte
aber nicht nur die Präsentation der WasserstoffBusse; durch die Teilnahme an Fahrveranstaltungen
im Zusammenhang mit der CEP-Außendarstellung
konnten darüber hinaus auch weitere wertvolle Abbildung 10: Ein Techniker zeigt Schülern
Erfahrungen
im
Bereich
der
öffentlichen
den
Motorraum
eines
Wahrnehmung und Nutzerakzeptanz der Busse über
Wasserstoffbusses
den täglichen Busbetrieb in Berlin hinaus gesammelt
werden: Die BVG nahm etwa an der von der CEP veranstalteten „Saubersten Rallye aller Zeiten“ am
12. Mai 2010 und im Jahr 2011 an der vom Reifenhersteller Michelin ins Leben gerufenen „Challenge
Bibendum“ in Berlin teil, die der Präsentation von technischen Lösungen und Konzepten für eine
nachhaltige Mobilität im Straßenverkehr dienten. Ziel der Veranstaltungen war es,
Fahrzeugentwicklungen vorzustellen, die darauf ausgelegt sind, den Energieverbrauch zu senken, den
CO2-Ausstoß zu minimieren, die Energieversorgung für den Straßenverkehr zu sichern, die
Lärmbelästigung zu reduzieren, die Unfallzahlen zu vermindern oder den Verkehrsfluss zu
verbessern. Hier konnten die Wasserstoffbusse ihre Praxistauglichkeit und Leistungsfähigkeit
gegenüber einer interessierten Öffentlichkeit unter Nachweis stellen. Weitere besondere Termine
waren die Teilnahme am Sommerfest der Gustav-Heinemann-Oberschule im Jahr 2012, bei dem
Schüler der Chemie- und Physikleistungskurse den Gästen die Funktionsweise des Wasserstoffbusse
erklärten, sowie die Teilnahme an der Workshop-Reihe „Energiewende in Deutschland – ein Modell
für Europa?“ der Deutschen Gesellschaft e.V., bei der Schüler aus ganz Deutschland anhand der
Wasserstoffbusse der BVG über die Energiewende diskutierten.
S e i t e | 155
Abbildung 11: Teilnahme an der „Challenge Bibendum“
15.4.2 Fahrzeugwartung
Da der Fahrzeughersteller MAN ab Projektbeginn für eine Betreuung der Fahrzeuge nicht mehr zur
Verfügung stand, übernahm die BVG ab 01.02.2010 die Wartung und Reparatur der Fahrzeuge in der
bereits existierenden und von der BVG betriebenen Werkstatt für Wasserstoffbusse selbst. Die BVG
setzte über die gesamte Projektlaufzeit fünf Techniker in Vollzeit für die Betreuung der Fahrzeuge
ein. Zum Leistungsumfang der Techniker gehörten die normale turnusmäßige Überprüfung und
Wartung der Fahrzeuge, außerplanmäßige Reparaturen der Fahrzeuge inklusive der Arbeiten am
Wasserstoffantriebsstrang und das allgemeine Werkstattmanagement. Im Rahmen dieses
Arbeitspakets wurden die Techniker fachspezifisch geschult, um den ordnungsgemäßen Betrieb wie
auch die Durchführung der täglich notwendig werdenden Fahrzeugwartungen erfolgreich
durchführen zu können. Darüber hinaus waren sie für die Druckprüfung der Speicherzylinder
zuständig. Ein Austausch der Einblasventile erfolgte alle 10.000-15.000 km direkt durch den
Hersteller Hoerbiger. Ersatzteile und Verbrauchsstoffe sowie erforderliche Ersatzteile – insbesondere
Spezialöle für den Antriebsstrang –wurden beschafft.
Durch das speziell geschulte Personal beim Dienstleister Dr. Sasse Facility Management GmbH
konnten die Fahrzeuge einem täglichen Service unterzogen werden, der neben der Reinigung der
Fahrzeuge ausdrücklich auch die Betankung umfasste – diese durfte aufgrund arbeitsrechtlicher
Bedingungen nicht von den Fahrern selbst vorgenommen werden. Die durch die Tankgröße
vorgegebene Reichweite der Fahrzeuge von ca. 200-250 km ermöglichte eine intensive Betreuung
der Wasserstoffbusse.
Durch den Knowhow-Aufbau bei der BVG war es möglich, sämtliche Wartungs- und
Reparaturarbeiten an den Wasserstoffbussen zu übernehmen. Dies hatte nicht nur den finanziellen
Vorteil, dass kein Expertenwissen extern eingekauft werden musste, darüber hinaus konnte hierüber
eine hohe Betriebssicherheit sichergestellt werden. Die am Standort durchgeführten
Wartungsarbeiten unterschieden sich in Arbeiten am Gassystem und sonstige Arbeiten. Bei den
Wartungsarbeiten wurden keine Vorkehrungen getroffen, da mit gasförmigem Wasserstoff
S e i t e | 156
betriebene Omnibusse als betriebsmäßig dichtes System gelten. Für den Havariefall verfügt die
Gebäudetechnik der Werkstatt über eine Wasserstoffsensorik, die bei erhöhter
Wasserstoffkonzentration (80 Prozent unter Explosionsschwellenwert) die Luftwechselrate auf den
fünffachen Faktor je Stunde anhebt, womit dem Entstehen einer explosionsfähigen Atmosphäre
entgegengewirkt wird. Die Werkstatthalle wurde kontinuierlich, auch zu Nachtzeiten, durch eine Beund Entlüftungsanlage einer natürlichen dreifachen Luftwechselrate je Stunde unterzogen.
Insbesondere bei Schweißarbeiten wurde das Gassystem zusätzlich inertisiert, d.h. die Anlage wurde
von Wasserstoff entleert und mit Stickstoff gespült.
Abbildung 12: Werkstattplatz mit Eignung für 18-m-Gelenkbusse
Einmal jährlich wurden die Busse einer Hauptuntersuchung unterzogen. In diesem Zusammenhang
wurden sowohl die Zündkerzen gewechselt als auch der Schadstoffausstoß untersucht. Bei allen
Untersuchungen unterschritt der Wasserstoffverbrennungsmotor H 2876 UH 01 im Zusammenspiel
mit einem verbauten 3-Wege-Katalysator alle festgelegten EU-Abgasgrenzwerte erheblich. So lagen
die Stickoxide (NOX) bei rund 0,2 g/kWh (Euro 5: 2,00), die Kohlenwasserstoffe (HC) bei 0,04 g/kWh
(0,46) und die Partikelmasse (PM) unter 0,005 g/kWh (0,02). Kohlenmonoxidemissionen liegen unter
der Nachweisgrenze (alle Werte nach ESC, dem European Stationary Cycle).
S e i t e | 157
Abbildung 13: Abgasemissionen im ESC des Wasserstoffverbrennungsmotors H2876 UH01
15.4.3 Werkstattbetrieb
Zur Instandsetzung der Busse diente eine speziell für die Wasserstoffbusse konzipierte und errichtete
Werkstatt auf dem Betriebshof Heerstraße, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu den
Wasserstoffbetankungseinrichtungen befindet. Der Aufbau der Anlage war bereits vor Projektbeginn
mit Inbetriebnahme der Anlage im September 2007 endgültig abgeschlossen worden. Die
Ausstattung der Werkstatt erlaubt sowohl die Betreuung von Wasserstoff- wie auch von Hybrid- und
Hochvolt-Elektrofahrzeugen.
Abbildung 14: Wasserstoffbuswerkstatt an der Heerstraße
Das zweistöckige Gebäude verfügt über zwei Serviceplätze von denen einer für 12-m-Standardbusse,
der andere auch für Gelenkbusse bis 18 m ausgelegt ist. Beim größeren der beiden Plätze ist eine Ein-
S e i t e | 158
und Ausfahrt eingebaut, so dass der Platz von beiden Gebäudefronten her angefahren werden kann.
Das Gebäude ist explizit für Arbeiten auf dem Fahrzeugdach ausgelegt. Die notwendige
Sicherheitsausstattung für Arbeiten oberhalb von 3 m ist installiert. Neben jedem Fahrzeug ist ein
1,8 m tiefer Arbeitsbereich bereitgehalten, der auch den Ausbau elektrischer Radnabenmotoren
erlaubt.
15.4.4 Datenanalyse und Auswertung der Betriebsergebnisse
Die gesamte Wasserstoffbusflotte unterlag einem kontinuierlichen Beobachtungs- und
Analyseprozess. Ein Koordinator trug Sorge, dass der Fahrbetrieb der Flotte nicht mehr als nötig
beeinträchtigt wurde. Der Betrieb der Wasserstoffbusse in Eigenregie ermöglichte es, dass die
geschulten Mitarbeiter die Betankungsvorgänge gezielt überwachen und so neue Erkenntnisse über
den Betankungsvorgang sammeln konnten. Die Erhebung umfassender Fahrzeugdaten erlaubte
zudem die Analyse des Betriebs- und Alterungsverhaltens einzelner Komponenten, was für die BVG
zur Einschätzung zukünftiger Wasserstoffaktivitäten von maßgeblicher Bedeutung war.
Diese Erkenntnisse flossen sowohl in die CEP-Gremienarbeit wie auch in die Datenbanken des CHICProjekts ein: Im Zusammenhang mit der Mitarbeit der BVG im HyFLEET:CUTE-Nachfolge-Projekt
„Clean Hydrogen in European Cities (CHIC)“, welches im Rahmen der „Joint Technology Initiative
(JTI)“ der EU realisiert wurde, tauschte die BVG mit anderen europäischen Städten umfassende
Erfahrungen und Betriebsdaten über den Einsatz von wasserstoffgetriebenen Nahverkehrsbussen
aus. Ein intensiver Austausch erfolgte auch innerhalb der CEP, der die BVG die Betriebsdaten zur
Verfügung stellte. Diese fanden Eingang in die zentralen CEP-Datenbanken und standen somit für
eine gemeinsame wissenschaftliche Auswertung zur Verfügung. Über den Abgleich mit den durch die
CEP-Infrastrukturpartner erhobenen Daten lieferte die BVG so einen wertvollen Input für die CEPGremien, der u.a. eine Validierung des Betankungsprozesses und der aktuell eingesetzten
ungeeichten Mengenmesstechnologie erlaubte.
Sämtliche relevanten Betriebsdaten der Busse – wie Druckfüllmengen, Wasserstoffverbrauch oder
die Ermittlung der Betriebskosten – wurden im Rahmen der CEP konsequent gesammelt,
eingehenden
Plausibilitätschecks
unterzogen
und
in
das
Informationsund
Wissensmanagementsystem der CEP eingespeist und ausgewertet. Die BVG konnte auf diesem Wege
detaillierten Analysen der Fahrzeugeffizienz auch im Vergleich zu anderen Antriebsformen
vornehmen. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Fahrzeugperformance über den gesamten
Lebenszyklus gerichtet, und wesentliche Erkenntnisse hinsichtlich der Alterungsbeständigkeit und
Standfestigkeit der Technologie im Vergleich zu konventionellen Antriebstechnologien wurden
gesammelt.
Alle wesentlichen Projektziele konnten im Rahmen des Vorhabens vollständig erreicht werden. Ziel
des Forschungsvorhabens war es, über die Weiterführung des Flottenbetriebs von vier
Wasserstoffbussen die Alterungsbeständigkeit und die Standzeiten einzelner Bauteile konkret zu
determinieren sowie entsprechende Daten konsequent zu erfassen, auszuwerten und zur Verfügung
zu stellen.
Ein zentraler Arbeitsschwerpunkt lag dementsprechend in der Untersuchung des
Alterungsverhaltens und der Zuverlässigkeit der Komponenten des Systems. Daneben sollte das
Vorhaben wesentlich zur Entwicklung von Verfahren und Standards in den Bereichen Wartung von
Wasserstoffbussen und Werkstattbetrieb unter besonderer Berücksichtigung von Wasserstoff als
Kraftstoff beitragen. Zu Beginn des Vorhabens hatte die BVG eine Reihe wissenschaftlicher und
S e i t e | 159
galt:
1. Nachweis einer hohen, dem Diesel-Antriebsstrang vergleichbaren Langzeitstandfestigkeiten der
eingesetzten Technologien: Über einen Zeitraum von fünf Jahren wurde ein Dauerbelastungstest für
die Wasserstoffantriebtechnologie im Alltagseinsatz eines Omnibus-Linienverkehrs durchgeführt, die
der üblichen Einsatzdauer konventioneller Antriebstechnologien in der Flotte eines ÖPNV-Anbieters
entsprach. Das Projekt machte sich hierbei unmittelbar die im Rahmen von HyFLEET:CUTE erbrachten
Vorleistungen zunutze und baute auf diesen auf. Zusammen mit der Betriebszeit im
Vorgängerprojekt verfügten die Busse zu Projektende bei ihrem Einsatz im Linienverkehr insgesamt
über eine 8,5-jährige Verweildauer im Flottenbestand der BVG, was länger als die durchschnittliche
Verweildauer von Dieselbussen innerhalb der BVG-Flotte ist. Wenngleich sich insbesondere zum
Ende der Betriebsdauer Probleme am Antriebsstrang häuften und nur noch auf einen geringen
Ersatzteilbestand zurückgegriffen werden konnte, konnten die Techniker der BVG den Betrieb über
die Projektlaufzeit erfolgreich aufrechterhalten.
Abbildung 15: Verfügbarkeit der Brennstoffzellenbusse bei CHIC (grün) im Vergleich zu den
Wasserstoffbussen der BVG (blau) (Quellen: CHIC und BVG)
Die Verfügbarkeit der Wasserstoffbusflotte war über die gesamte Projektlaufzeit sehr hoch. Ihre
Verlässlichkeit lag bei 92 % und ist damit vergleichbar zu Dieselbussen, deren Verfügbarkeit bei
> 90 % liegt. Auch im Vergleich zur Brennstoffzellentechnologie, deren Daten im CHIC-Datenreporting
zusammengefasst werden, wird deutlich, dass die Wasserstofftechnologie mit Verbrennungsmotoren
deutlich zuverlässiger und stabiler läuft. In Abbildung 15 wird die Differenz zwischen beiden
Wasserstofftechnologien deutlich, bei der die Brennstoffzellentechnologie aktuell eine Verfügbarkeit
von 80 % anstrebt, die die Wasserstoffbusse der BVG über die Jahre kontinuierlich weit übererfüllt
hat. Dem Projekt ist es somit überzeugend gelungen, den Nachweis einer hohen, dem DieselAntriebsstrang vergleichbaren Langzeitstandfestigkeiten der Wasserstofftechnologie mit
Verbrennungsmotor zu erbringen.
2. Nachweis der Wirtschaftlichkeit der Technologie über den gesamten Lebenszyklus: Insgesamt
legte die Wasserstoffbusflotte während des Forschungsprojekts 497.127 km zurück, wobei der
monatliche Spitzenwert bei 12.532 km lag. Zusammen mit den Fahrleistungen im Vorgängerprojekt
verfügt die Wasserstoffbusflotte über eine Gesamtlaufleistung unter Forschungsbedingungen von
898.477 km. Im Vergleich zu den jeweiligen Wasserstoff-Pkw-Flotten innerhalb der CEP hatte die
Wasserstoffbus-Flotte dementsprechend eine um etwa zwei Drittel höhere Kilometerlaufleistung im
selben Zeitraum (vgl. Abbildung 16).
S e i t e | 160
Abbildung 16: Fahrzeugbezogene Fahrleistungen der CEP-Partner Mobilität/Pkw im Verhältnis zur
BVG (Quelle: Spilett GmbH)
Insgesamt wurden 6.711 Betankungen vorgenommen: Bei einer durchschnittlichen Betankungszeit
von 12 min und einer durchschnittlichen Fließrate von 1,44 kg/min wurden die Busse mit
durchschnittlich 17,31 kg Wasserstoff betankt. Der Verbrauch lag bei durchschnittlich 21,93 kg auf
100 km, der Gesamtverbrauch der Flotte lag bei 110.623,33 kg Wasserstoff. Die für die Busse
eingesetzten Kosten lagen bei durchschnittlich 143,60 EUR/100 km – darin sind sowohl die
Wasserstoffkosten (130,11 EUR/100 km) als auch die Wartungs- und Reparaturkosten (13,49
EUR/100 km) enthalten.
Abbildung 17: Durchschnittlicher Wasserstoffverbrauch der Wasserstoffbusse im CHIC-Projekt
Der Wasserstoffverbrennungsmotor erreichte im normalen Linienbetrieb eine zu Dieselmotoren
vergleichbar hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit, weshalb die Wartungs- und Reparaturkosten in
etwa den Kosten für den Betrieb von Dieselbussen entsprachen. Allerdings lagen die Kosten für den
Wasserstoff im Vergleich zum Diesel höher: Ein 12 m langer Bus verbraucht etwa 40 Liter Diesel pro
100 Kilometer, was bei einem Preis von 1,40 EUR pro Liter eine Summe von 44 EUR/100 km
ausmacht. Solange Wasserstoff als Kraftstoff noch vor der Markteinführung steht, kann diese
Diskrepanz nur durch eine Förderung ausgeglichen werden, damit der Betrieb der Wasserstoffbusse
wirtschaftlich tragfähig gestaltet werden kann. Auch innerhalb der Wasserstofftechnologien sind die
S e i t e | 161
Kosten der Wasserstoffverbrenner hinsichtlich des Wasserstoffverbrauchs höher als die von 12-mBussen mit Brennstoffzellenantrieb, die durchschnittlich 9 kg/H2 auf 100 km verbrauchen (vgl.
Abbildung 17).
Hinsichtlich der Einschätzung zur Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffverbrennungsmotoren sind
jedoch mehrere Punkte zu beachten: Zum einen handelt es sich bei den im Projekt genutzten Bussen
um eine 10 Jahre alte Technologie, die im Hinblick auf ihre Effizienz nicht weiter modifiziert wurde.
Da die Wasserstoffverbrennungsmotoren in ihrem Aufbau jedoch Gasverbrennungsmotoren als
Grundlage haben, ist die Umsetzung von Innovationen der letzten Jahre bei
Gasverbrennungsmotoren auch für Wasserstoffverbrennungsmotoren möglich, so dass von neueren
Modellen ein wesentlich niedriger Verbrauch zu erwarten wäre. Darüber hinaus wäre eine
Entwicklung von bivalenten Motoren unbedingt zu fördern, die mit verschiedenen Kraftstoffen
betrieben werden können. So wie heute bereits Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor
betrieben werden, der sowohl mit Benzin als auch mit Erd-, Bio- oder Flüssiggas betrieben werden
kann, wäre eine ähnliche Entwicklung für den Wasserstoffverbrennungsmotor technisch ohne
Probleme umzusetzen. Dies hätte auch den Vorteil, dass die Investitionsentscheidungen vor dem
Hintergrund der Variabilität von Kraftstoffen getroffen werden könnten.
Ein weiterer Punkt ist, dass die Möglichkeit Kosten zu reduzieren, indem Nebenproduktwasserstoff
genutzt wird (Wasserstoffverbrennungsmotoren können auch mit Wasserstoff von niedriger Qualität
fahren), innerhalb des Projekts nicht umgesetzt werden konnte. Zwar führte die BVG Gespräche mit
TOTAL zum Einsatz von Nebenproduktwasserstoff, da die Tankstelle Heerstraße jedoch auch den Pkw
der CEP Wasserstoff vorhalten musste, und diese Wasserstoff der Qualität 5.0 benötigen, konnte der
wesentlich preiswertere Nebenproduktwasserstoff nicht betankt werden. Im unmittelbaren
Vergleich der Kosten zur Brennstoffzellentechnologie sind schließlich auch die Kosten sowohl für die
Anschaffung der Busse, als auch für den Austausch der Brennstoffzelle zu beachten:
Brennstoffzellenbusse sind in der Anschaffung nicht nur wesentlich teurer als Busse mit
Wasserstoffverbrennungsmotoren, da die Brennstoffzelle zudem ca. alle 4 Jahre ausgetauscht
werden muss, entstehen im Laufe eines 10-jährigen Betriebsleben eines Brennstoffzellenbusses
kontinuierlich hohe Kosten.
Insgesamt stehen somit deutlich niedrigere Kosten der Wasserstoffverbrennungstechnologie der
aktuellen Brennstoffzellentechnologie gegenüber. Unter der Voraussetzung, dass neuere
Generationen von Wasserstoffverbrennungsmotoren weniger Wasserstoff benötigen und im Zuge
des Markteintritts von Wasserstoff als Kraftstoff bzw. durch den Einsatz von
Nebenproduktwasserstoff die Preise für Wasserstoff sinken, wäre diese Technologie nach
Berechnungen der BVG über den gesamten Lebenszyklus eines Wasserstoffbusses wirtschaftlich zu
betreiben.
3. Auslastung bestehender Infrastrukturen durch hohe Abnahmemengen, wie sie durch den
Betrieb von Pkw allein im Rahmen der CEP nicht erreicht werden können:
Zwar stellte die Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff im ÖPNV erhebliche Anforderungen an eine
leistungsfähige Infrastruktur, zugleich führte diese auch zu wirtschaftlich attraktiven Umsatzmengen
und erhöht damit die Erfolgsaussichten der Markteinführung maßgeblich. Ein weiterer
technologieoffener Ausbau der Busflotten sollte daher förderseitig Berücksichtigung finden. Als
Forschungsprojekt war der Betrieb der Wasserstoffbusse nicht zuletzt für andere Forschungsprojekte
von Bedeutung. So erlaubte die stetige Betankung großer Mengen Wasserstoff die Auslastung
bestehender Infrastrukturen wie sie durch den Betrieb von Pkw allein im Rahmen der CEP nicht
erreicht werden können – sowohl die TOTAL-Tankstelle an der Heerstraße als auch die ShellTankstelle am Sachsendamm konnten im Zusammenhang mit dem Projekt mit guten
Auslastungsraten gefahren und eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der gesamten
Versorgungskette hiermit erreicht werden. Durch die Abnahme von hohen Wasserstoffmengen
konnten die installierten Betankungstechnologien inklusive Speichersystemen, Kompressoren und
Abgabeeinheiten erprobt werden. Das Projekt ermöglichte somit die Erhebung und Bereitstellung
S e i t e | 162
von Daten wie sie in diesem Umfang innerhalb der CEP von OEMs aufgrund der Flottengrößen bis
dato nicht erhoben werden konnten. Das hier abgeschlossene Projekt ermöglichte somit, dass beim
Betrieb der Forschungstankstellen wesentliche Erkenntnisse durch die Auslastung der Infrastruktur
gewonnen werden konnten.
Abbildung 18: Wasserstoffbus an der Tankstelle Sachsendamm
4. Umfassender Know-how-Aufbau im Umgang mit der Wasserstofftechnologie beim Betreiber
durch Übernahme der Serviceverantwortung vom Fahrzeughersteller:
Im Rahmen des Vorhabens konnte die BVG umfassendes Know-how im Zusammenhang mit dem
Service und der Wartung der Wasserstofftechnologie aufbauen und damit einer der wesentlichen
Zielsetzungen des Vorhabens entsprechen. Die BVG war hiermit in der Lage, die Fahrzeuge ohne
Unterstützung des Herstellers mit eigenen Ressourcen zu betreiben. Die Qualifizierung des
Servicepersonals vor Ort diente somit der Sicherstellung der Fahrzeugverfügbarkeit, da das Personal
in die Lage versetzt wurde, eine zeitnahe Durchführung notwendiger Wartungsmaßnahmen und
kleinerer Reparaturen und hiermit eine möglichst große Fahrleistung der Flotte sicherzustellen. Die
im Rahmen des Projekts entwickelten Verfahren und Standards in den Bereichen Wartung von
Wasserstoffbussen und Werkstattbetrieb wird maßgeblichen Einfluss auf die wirtschaftliche
Machbarkeit der Technologie in Zukunft haben.
Obwohl es der Forschung im Zuge des Vorhabens gelungen ist, den Nachweis einer hohen, dem
Diesel-Antriebsstrang vergleichbaren Langzeitstandfestigkeiten der Wasserstofftechnologie mit
Verbrennungsmotor zu erbringen, werden der Wasserstoffverbrennungstechnologie seitens der BVG
inzwischen keine wesentlichen Erfolgsaussichten mehr zugemessen. Die klare Bevorzugung der
Brennstoffzellentechnologie von Fördergeberseite ging mit einer Absage an die Förderung weiterer
Maßnahmen im Zusammenhang der Wasserstoffverbrennungstechnologie einher. Dies wird
seitens der BVG auch als eine deutliche politische Absage an diese Technologie verstanden.
Dementsprechend wurde das bereits geplante Projekt zur Anschaffung und zum Betrieb von fünf
Wasserstoffhybrid-Gelenkomnibussen (ausgestattet mit Verbrennungsmotor und elektrischem
Antrieb) bereits im Jahr 2013 nicht weiterverfolgt. Aufgrund dieser Entwicklung gibt es auch seitens
der Hersteller (neben MAN war auch die Firmen Vossloh-Kiepe, Solaris und Alset an der Entwicklung
von Bussen mit Wasserstoffverbrennungsmotoren interessiert) kein weiteres Engagement im Bereich
der Wasserstoffverbrennungstechnologie.
S e i t e | 163
Insgesamt ist der Wegfall der Förderung für diesen Strang der Wasserstofftechnologie und die
einseitige Befürwortung der Brennstoffzellentechnologie aus Sicht der BVG zu bedauern. Hier wurde
einer Technologie die Absage erteilt, die aufgrund ihrer Betriebssicherheit das Potenzial zur
Brückentechnologie auf dem Weg zur Elektromobilität mit Brennstoffzelle hat. Wie dieses Projekt
eindrücklich nachweisen konnte, liegen die Vorteile der Verbrennungstechnologie in ihrer
Standfestigkeit, in ihrer potenziellen Wirtschaftlichkeit und in ihrer hinsichtlich der Wartung nahezu
unproblematischen Integration in die Betriebsabläufe des ÖPNV. Vor diesem Hintergrund erscheint
ein weiteres Engagement für die BVG nicht weiter sinnvoll, wenngleich die Technologie im Rahmen
des Vorhabens den Weg zur Marktreife erfolgreich unter Beweis stellen konnte. Die Erprobung und
der Einsatz der Brennstoffzellentechnologie hingegen ist angesichts hoher Beschaffungskosten,
angesichts einer mangelnden Servicefähigkeit durch den Betreiber und angesichts z. T. hoher
Ausfallzeiten der Fahrzeuge und damit einer geringen Eignung für den Liniendienst für die BVG
derzeit keine Option.
S e i t e | 164
16 PROJEKTMODUL: Bereitstellung, Betrieb und Qualifizierung von
Brennstoffzellenfahrzeugen im Rahmen von CEP III
Projekttitel:
Clean Energy Partnership (CEP) - Bereitstellung, Betrieb
und Qualifizierung von Brennstoffzellenfahrzeugen im
Rahmen von CEP III
Volkswagen AG
Berichtszeitraum:
01.01.2011-31.12.2014
Förderquote
48%
Förderprogramm:
Förderkennzeichen:
03BV228
Anschlussaktivität
Keine Anschlussaktivitäten geplant
16.1 Kurzfassung
Im Zentrum des Vorhabens stand der Betrieb einer Flotte von Versuchs- und Forschungsfahrzeugen
mit Brennstoffzellentechnologie mit dem Ziel, die Technologie mittel- bis langfristig zur Marktreife
weiterzuentwickeln. Dazu wurden von Volkswagen zunächst sechs Fahrzeuge der
Fahrzeuggeneration HyMotion3 und acht Fahrzeuge der neuesten Technologiegeneration HyMotion4
erprobt. Beide Fahrzeuggenerationen wurden im Projektverlauf teilweise parallel betrieben, so dass
der technische Fortschritt praxisnah evaluiert und demonstriert werden konnte. Das Vorhaben
diente dabei der umfassenden wissenschaftlichen Auswertung der Betriebsergebnisse und hierauf
aufbauend der kontinuierlichen Optimierung der Fahrzeugtechnologie. Schwerpunkte der Forschung
wurden hinsichtlich des Alterungsverhaltens und seiner Beeinflussung durch unterschiedliche
Betriebsbedingungen, sowie auf die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Komponenten des
Brennstoffzellensystems gesetzt. Darüber hinaus wurden ausführliche Tests zur Betankung der Pkw
entsprechend dem international gültigen Betankungsstandard SAE–TIR-J 2601 durchgeführt.
Alle künftigen Antriebskonzepte hängen von nachhaltiger, regenerativer Energie- bzw.
Kraftstoffbereitstellung ab. Als Hersteller von Pkw verfolgt Volkswagen das Ziel, auch Wasserstoff als
Kraftstoff in sein Angebotsportfolio alternativer Antriebe zu integrieren. Der Vorteil der
Brennstoffzelle liegt in der großen Reichweite und den (heute üblichen) kurzen Betankungszeiten von
wenigen Minuten. Sie ist deshalb besonders für Langstreckenszenarien interessant. Die
Brennstoffzellenaktivitäten sind daher fester Bestandteil der VW Antriebs- und Kraftstoffstrategie,
die einen stufenweisen Übergang zu einer CO2-neutralen Mobilität unter Verwendung regenerativ
gewonnener Kraftstoffe vorsieht.
S e i t e | 165
Abbildung 19: Strategie zur nachhaltigen Mobilität von Volkswagen
Die wesentliche Zielsetzung Volkswagens ist die Integration der Brennstoffzellentechnologie in
konventionelle Fahrzeugmodelle, ohne die Fahrzeugstruktur komplett zu verändern. Mit dem
Modularen Querbaukasten (MQB), der zu den weltweit innovativsten technischen Plattformen
gehört, ist Volkswagen in der Lage, unterschiedliche Antriebstechnologien in ein und dieselbe
Fahrzeugplattform zu integrieren und damit ein Modell sowohl mit den konventionellen
Antriebsarten, als auch mit alternativen Antrieben wie Erdgas, Plug-In-Hybrid, Batterie oder
Brennstoffzelle auszustatten.
Abbildung 20: Mit dem Modularen Querbaukasten MQB können alle verfügbaren Antriebssysteme in
der gleichen Plattform integriert werden.
Für die weiterhin notwendige Forschung und Entwicklung im Zusammenhang mit der
Brennstoffzellentechnologie betrieb Volkswagen im Rahmen des Projekts eine Flotte von Versuchsund Forschungsfahrzeugen mit dem Ziel, die Technologie mittel- bis langfristig zur Marktreife
weiterzuentwickeln. Dazu wurden zunächst sechs Fahrzeuge der Fahrzeuggeneration HyMotion3
weiterbetrieben. Seit dem Jahr 2014 wurden weitere acht Fahrzeuge der neuesten
Technologiegeneration HyMotion4 in das Projekt eingeführt und im Projektverlauf teilweise parallel
betrieben, so dass der technische Fortschritt praxisnah evaluiert und demonstriert werden konnte.
S e i t e | 166
Abbildung 21: Fahrzeuge der Volkswagen Brennstoffzellen-Fahrzeugflotte
Neben der kontinuierlichen Sicherstellung der Betriebsbereitschaft der Fahrzeuge standen im
Zentrum des Vorhabens die umfassende wissenschaftliche Auswertung der Betriebsergebnisse und
hierauf aufbauend die kontinuierliche Optimierung der Fahrzeugtechnologie. Schwerpunkte der
Forschung wurden hinsichtlich des Alterungsverhaltens und seiner Beeinflussung durch
unterschiedliche Betriebsbedingungen, sowie auf die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der
Komponenten des Brennstoffzellensystems gesetzt. Einen weiteren Schwerpunkt bildete die
Erhöhung des Reifegrades der Fahrzeugflotte.
Lernpunkte wurden für die jeweils folgenden Fahrzeuggenerationen abgeleitet; Optimierungen
wurden kontinuierlich eingeführt. Darüber hinaus wurden ausführliche Tests zur Betankung der Pkw
entsprechend dem international gültigen Betankungsstandard SAE J2601 durchgeführt. Im Zuge der
Forschungsaktivitäten konnten wertvolle Erfahrungen gewonnen und Optimierungspotenziale bei
der praktischen Umsetzung des Befüllprozesses aufgezeigt werden, die in die Weitentwicklung der
Norm eingeflossen sind.
Im Mittelpunkt der Aktivitäten standen die technische Betreuung der Fahrzeuge und die
Durchführung umfassender Betriebsdatenanalysen als Vorbereitung auf die weitere technische
Optimierung der Brennstoffzellen-Pkw. In diesem Zusammenhang fanden umfassende Tests und
daran anschließend eine Bewertung der Technologie hinsichtlich ihrer Langzeitstabilität und
Zuverlässigkeit statt.
16.3 Projektverlauf
Das Vorhaben wurde zum 01.01.2011 bewilligt und endete am 31.12.2014. Über den gesamten
Projektzeitraum konnten die geplanten Aktivitäten wie vorgesehen umgesetzt werden.
Fahrzeugbetrieb: Es wurden zunächst sechs Pkw der Generation HyMotion3 im Großraum Berlin
unter Alltagsbedingungen im Straßenverkehr betrieben sowie unter intensiven Einsatzbedingungen
getestet. Ein regelmäßiger Betrieb war hierbei genauso von Bedeutung wie die Abdeckung
unterschiedlicher Fahrprofile, um Erkenntnisse über die Alltagstauglichkeit der Technologie erlangen
zu können. Es wurden umfassende Sensor- und Steuersignale mitgeloggt und umfassenden
Evaluierungen unterzogen. Mit Hilfe dieser Vorgehensweise wurden Fahrzeugdaten generiert, deren
Auswertung sowohl die Optimierung der Fahrzeugperformance als auch die Erhöhung der
Zuverlässigkeit zum Ziel hatte. Der regelmäßige Fahrbetrieb konnte zudem zur Beschleunigung der
technologischen Lernkurve, vor allem hinsichtlich der Erkenntnis über Alterungsvorgänge und die
Beeinflussung der Fahrzeugperformance durch Umwelteinflüsse, genutzt werden.
Sicherstellung der Betriebsbereitschaft: Der Betrieb und die Demonstration der
Brennstoffzellenfahrzeuge unter realen Bedingungen stellten hohe Anforderungen an die Diagnose
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und Wartung der Fahrzeuge. Um die Fahrzeuge an ihrem überwiegenden Betriebsort in Berlin einer
ständigen Kontrolle und Analyse unterziehen zu können, setzte Volkswagen im Rahmen des
Vorhabens den Betrieb der Service- und Forschungsstation am Messedamm 8–10 in BerlinCharlottenburg fort. Neben der Erhaltung der Betriebsbereitschaft der Fahrzeuge und der
Durchführung des üblichen Fahrzeugservices diente die Service- und Forschungsstation am
Messedamm insbesondere der kontinuierlichen Überwachung der relevanten Komponenten des
Antriebsstrangs.
Datenerfassung und –auswertung: Während des Betriebs der Fahrzeuge wurden mittels eines
Datenloggers kontinuierlich Messdaten aufgenommen. Der Betrieb der Fahrzeuge erfolgt im
Wesentlichen unter alltagsnahen Bedingungen.
Die Vorgehensweise bei Fahrbetrieb und Erprobung gestaltete sich wie folgt: Auf festgelegten
Routen im Raum Berlin wurden die Fahrleistungen erbracht. Im Zuge der Datenauswertung wurden
dann wesentliche Kennzahlen (z.B. Zuverlässigkeit und Verbrauch) ermittelt sowie das Verhalten
unterschiedlicher Komponenten überwacht. Am Rollenprüfstand wurden vereinzelt Untersuchungen
wiederholt und Testergebnisse validiert. Tests bei extremen Umgebungsbedingungen dienten
schließlich dazu, Betriebsgrenzen und die Zuverlässigkeit der Systeme und ihrer Komponenten zu
testen.
Abbildung 22: Teststrecken in Berlin
Im Rahmen des Vorhabens wurden fahrzeugtaugliche Geräte zur Messdatenerfassung inklusive der
speziell auf diese Anwendung angepassten Software zum Einsatz gebracht. Ein kontinuierlicher
Fahrzeugeinsatz führte aufgrund der großen Datenmengen zu einem entsprechenden Speicher- und
Sicherungsaufwand. Gleichzeitig wurden regelmäßig Konfigurationsanpassungen an den Loggern
durchgeführt um die Datenaufzeichnung den wachsenden Anforderungen an die Datenmenge und
-qualität gerecht zu werden.
Die Messdaten wurden gesichert und der (teil-)automatisierten Auswertung zugeführt. An den
Fahrzeugen auftretende Fehler konnten anhand der Daten von den verantwortlichen Arbeitsgruppen
analysiert und abgestellt werden. Infolgedessen wurde über den gesamten Projektverlauf eine hohe
Zuverlässigkeit der Fahrzeuge erreicht.
Umsetzung der Erfahrungen: Die gesamte Fahrzeugflotte unterlag einem kontinuierlichen
Verbesserungsprozess. Die Erhebung umfassender Fahrzeugdaten erlaubte dabei eine detaillierte
Analyse des Betriebs- und Alterungsverhaltens einzelner Komponenten, was für Volkswagen von
maßgeblicher Bedeutung bei der Entwicklung der Generation HyMotion4 und ihrer
Nachfolgegenerationen war und ist. Die im Rahmen der Fahrzeugerprobung der HyMotion3-
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Fahrzeuge gesammelten Erkenntnisse wurden bei der Entwicklung der neuen Fahrzeuggeneration
berücksichtigt.
Daneben erfolgte auch ein intensiver Austausch innerhalb der CEP, der Volkswagen Betriebsdaten
seiner Fahrzeuge zur Verfügung stellte. Diese fanden Eingang in die zentralen CEP-Datenbanken und
standen somit für eine gemeinsame wissenschaftliche Auswertung der in der CEP aktiven OEM zur
Verfügung. Über den Abgleich mit den durch die CEP-Infrastrukturpartner erhobenen Daten lieferte
Volkswagen so einen wertvollen Input für die CEP-Gremien, der u.a. eine Validierung des
Betankungsprozesses erlaubte. Die Ergebnisse fließen zudem weiterhin in die mit anderen
Fahrzeugherstellern gemeinsam vorangetriebene Ausarbeitung von Standards und Normen zur
Schnittstellendefinition ein. Insbesondere die Erkenntnisse Volkswagens über das Zusammenspiel
von Fahrzeug und Betankungsinfrastruktur und die Eignung von Betankungskomponenten werden
von herausragender Bedeutung für den künftigen Erfolg der Wasserstofftechnologie unter
Marktbedingungen sein.
Abbildung 23: Katherina Reiche, Staatssekretärin beim Bundesminister für Verkehr und digitale
Infrastruktur, und Patrick Schnell, Vorsitzender der CEP, bei der offiziellen Erstbetankung eines
Fahrzeugs an der TOTAL Multi-Energie-Tankstelle Berlin-Schönefeld
Kernpunkte in dem Forschungsprojekt waren wesentliche Untersuchungen hinsichtlich der Belastung
und Belastbarkeit der Antriebskomponenten, bezüglich der Robustheit und des Alterungsverhaltens
der speziellen Antriebsstrangkonfigurationen sowie Forschungsleistungen zur Erhöhung des
Reifegrades der Fahrzeugflotte Generation HyMotion3, wofür der Flottenbetrieb unter
Realbedingungen optimale Voraussetzungen bot.
Insgesamt verfügt die HyMotion3-Forschungsflotte über eine Gesamtlaufleistung unter
Forschungsbedingungen von nahezu 284.000 km, wobei der monatliche Spitzenwert bei fast
20.000 km lag. Seit Vorhabenbeginn wurden während des Flottenbetriebs kontinuierlich
umfangreiche Daten von mehr als 1.500 Signalen mitgeloggt. Der sog. real-life-Betrieb der Fahrzeuge
erlaubte dabei Einblick in das Verhalten der Fahrzeuge und Komponenten unter realen Bedingungen.
Um vergleichbare und in einem gewissen Maße reproduzierbare Daten zu erhalten, wurden die
Autos auf wiederkehrenden Routen betrieben. Dabei wurde auch die Fahrzeugposition permanent
über GPS getrackt. Über eine automatisierte Auswerteroutine wurden im Nachgang vollständig
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gefahrene Routen innerhalb der Datensätze identifiziert und anschließend einer umfassenden
Datenanalyse unterzogen.
Die statistische Auswertung der Gesamtheit jeweils aller einzelnen Routen erlaubte den Abgleich der
Fahrprofile zwischen Real-Life-Betrieb und etablierten Standardfahrzyklen. Als Basis wurde im
Wesentlichen auf drei Artemis-Zyklen zurückgegriffen, die – anders als der in der Europäischen Union
für Abnahmefahrten etablierte „Neue Europäische Fahrzyklus“ (NEFZ) –, über eine hohe Dynamik bei
den Beschleunigungs- und Verzögerungswerten verfügen und damit eher den realen Anforderungen
entsprechen: So repräsentiert der Artemis Urban-Zyklus innerstädtische Fahrten mit
Maximalgeschwindigkeiten bis annähernd 60 km/h, für Überlandfahrten wird der Artemis RoadZyklus mit Geschwindigkeiten bis etwa 110 km/h eingesetzt und der Artemis Motorway Zyklus
repräsentiert Autobahnfahrten mit Spitzengeschwindigkeiten bis 150 km/h. Es zeigt sich, dass die in
Berlin gefahrenen Stadtrouten vom Geschwindigkeitsprofil mit dem Fahrprofil „Artemis Urban“
nahezu identisch sind und die Langzeiterprobungen dementsprechend einen späteren
innerstädtischen Kundenbetrieb sehr gut abgebildet haben.
Daneben konnten umfangreiche komplexe Analysen hinsichtlich des Alterungsverhaltens
unterschiedlicher Komponenten im Brennstoffzellenantrieb durchgeführt werden. Ein zentraler
Arbeitsschwerpunkt lag in der intensiven Untersuchung des Alterungsverhaltens des
Brennstoffzellenstapels und des Einflusses unterschiedlicher Fahrprofile auf die Degradation.
Ein weiterer Schwerpunkt war die automatisierte Langzeitbeobachtung von peripheren
Komponenten.
Schließlich stand im Forschungsprojekt die Erforschung der H2-Tanks im Zusammenspiel mit dem
Betankungsprotokoll SAE J2601 im Fokus. Dazu wurden im Laufe des Forschungsprojekts insgesamt
fast 1.500 Betankungen an CEP-Tankstellen vorgenommen. Über Sensoren wurden Daten zur
Temperatur im Tank, zum Druck und zur H2-Konzentration aufgenommen und daraus automatische
Analysen der Betankung erstellt.
Die Betankung der Brennstoffzellen-Flotte erfolgte nach dem Betankungsprotokoll SAE J2601 über
die sogenannte Durchschnittsdruckanstiegsratenmethode, bei der abhängig von Starttemperatur und
Startdruck eine Druckanstiegsrate gewählt wird, die den Druckanstieg pro Zeiteinheit festlegt (max.
60g H2/s). Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist, dass die entstehende Kompressionswärme
proportional zum Druckanstieg und nicht zum Volumenstrom entsteht, weshalb dieses Protokoll als
sicherer gegenüber etwa einer Betankung mit konstantem Volumenstrom gilt. Da bei der Betankung
durch den Druckanstieg im Fahrzeugtank Wärme entsteht, die bei einer zu schnellen Betankung zu
einer Überhitzung und Schädigung und in Extremfällen sogar zu einem Versagen des Tanks führen
kann, ist für die Betankung zuvor die Definition von Füllrampen und Vorkühlung notwendig, um trotz
der schnellen Betankung die notwendige Sicherheit zu gewährleisten. Während des gesamten
Tankvorgangs ist die Tankstelle daher dafür verantwortlich, dass die Betankung innerhalb eines
bestimmten Betriebsfensters abläuft.
Die im Rahmen des Vorhabens erlangten Erkenntnisse über die Eignung und die Nachteile des
Standards für 700-bar-Druckgasbetankungen flossen bereits wesentlich in den Standard SAE J-2601
ein, der an verschiedenen CEP-Standorten entsprechend erprobt wurde. Das Vorhaben leistete
insofern einen maßgeblichen Beitrag zur Erlangung der Marktfähigkeit der Technologie. Volkswagen
wird künftig auch weiterhin die Marktvorbereitung für Wasserstoff als Kraftstoff verfolgen.
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Abbildung 6: Impressionen der neuen Fahrzeuggeneration HyMotion4 sowie der aktuellen CEPFahrzeugflotte

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