In Duisburg, dem größten Binnenhafen der Welt, wollen der Hafenbetreiber duisport und Fraunhofer-Experten die Energienutzung und -versorgung verbessern.

Pro Jahr werden in Duisburg mehr als 20.000 Schiffe und 25.000 Züge abgefertigt. Im Rahmen von »enerPort« entsteht hier erstmals ein Gesamtkonzept zur Energienutzung und -versorgung des über 1.550 ha großen Areals. Hinter dem Projekt stehen das Fraunhofer UMSICHT und die Duisburger Hafen AG (duisport).

Bisher konzentrieren sich die Aktivitäten zur Steigerung von Energieeffizienz und zur Nutzung erneuerbarer Energien in den Häfen auf den Bereich der Logistik und den Einsatz biobasierter Kraftstoffe. Das Fraunhofer Institut und duisport wollen nun gemeinsam ein Energiekonzept für ganze Stadtquartiere entwickeln.

»Solche Konzepte sind wesentliche Bausteine für die Umsetzung von Lösungen zur dezentralen Energieversorgung und für das Erreichen der Klimaschutzziele«, sagt Anna Grevé, Leiterin der Abteilung Elektrochemische Energiespeicher am Fraunhofer UMSICHT. Ein cross-industrieller Ansatz soll die Energiewirtschaft mit den Bereichen Wohnen, Gewerbe, Industrie, Logistik und Verkehr koppeln. Mit ihrem Team will die Wissenschaftlerin sowohl eine Methodik zur Analyse von Energieversorgung und -nutzung als auch ein Modell zur prozesslogistischen Optimierung der Energie- und Stoffströme entwickeln. Beides soll sich auch auf andere Häfen übertragen lassen.

Im Gegensatz zu Schiffsantrieben seien Häfen als stationäre Einrichtungen sehr gut zu elektrifizieren und könnten dazu beitragen, den Einsatz fossiler Energieträger zu reduzieren und gleichzeitig neue Möglichkeiten zum Energieausgleich zu eröffnen. »Ein Schwerpunkt soll dabei auch auf Power-to-X liegen«, sagt Grevé. Power-to-X bezeichnet verschiedene Technologien zur Speicherung oder anderweitigen Nutzung von Stromüberschüssen in Zeiten eines Überangebots.

In einem nächsten Schritt wollen die Projektpartner Transformationskonzepte für Binnenhäfen entwickeln. Schließlich erfolgen eine modellgestützte Verknüpfung relevanter Faktoren wie Logistik, Schifffahrt, Produktion und Energie sowie eine Entwicklung von Szenarien, die die äußeren Randbedingungen und Einflussfaktoren beschreiben.

In Schritt Nummer drei schließlich entsteht ein Gesamtkonzept. Dabei werden zunächst die aussichtsreichsten und relevantesten Kombinationen aus Technologien und Szenarien ermittelt. Diese Vorauswahl wird mit Blick auf eine energiewirtschaftliche Integration sowie mit Hilfe einer prozesslogistischen Optimierung der Stoff- und Energieströme untersucht und weiterentwickelt.

In diesen dreiphasigen Prozess würden immer wieder wichtige Akteure aus dem Umfeld eingebunden, heißt es. So sind beispielsweise Workshops mit dem Hafenbetreiber und weiteren Hafenakteuren geplant. »Dabei wollen wir die Praxistauglichkeit unserer Ergebnisse abklopfen und mögliche Barrieren für die Umsetzung identifizieren«, sagt Alexander Garbar, Manager Sustainability bei der Duisburger Hafen AG. »Möglicherweise lässt sich aus den Gesprächen auch weiterführender Forschungsbedarf ableiten.«