30.12.2024

Globaler H2-Potenzialatlas: Studie analysiert Entwicklung des Hochlaufs der internationalen Wasserstoffwirtschaft

Bochum - Für die nationale und internationale Energiewende spielt grüner Wasserstoff eine wichtige Rolle. Für Deutschland wird derzeit davon ausgegangen, dass ein Großteil des grünen Wasserstoffes samt Syntheseprodukten importiert wird, da eine große Nachfrage nach Wasserstoff und Syntheseprodukten erwartet werden kann. An dieser Stelle setzt eine aktuelle Analyse verschiedener Forschungspartner an.

 

Im Projekt „Hypat - H2 Potenzialatlas“ haben neun Partner aus Forschung und Wirtschaft unter Beteiligung des Fraunhofer IEG die künftige Rolle von grünem Wasserstoff bei der Transformation der Industrie, des Verkehrssektors und der Energiewirtschaft hin zu mehr Nachhaltigkeit und Klimaneutralität untersucht. Im Projekt wurden mögliche Partnerländer Deutschlands für eine sichere und nachhaltige Versorgung identifiziert, globale Angebots- und Nachfragepotenziale für Wasserstoff und seine Syntheseprodukte ermittelt sowie Impulse für mögliche Import-, Förder- und Kooperationsstrategien gegeben. Der Endbericht ist jetzt veröffentlicht worden.

 

Analysen zur Entwicklung eines globalen Wasserstoffatlasses durchgeführt

Der Fokus des kürzlich abgeschlossenen Projektes Hypat liegt in der Identifizierung nachhaltiger Standorte für die grüne Wasserstoffwirtschaft von morgen. Dazu haben die Projektbeteiligten technische, ökonomische, regulatorische und soziale Analysen zur Entwicklung eines globalen Wasserstoffatlasses durchgeführt, der auf Basis gekoppelter Energiesystemmodelle detaillierte Aussagen zur Herstellung von grünem Wasserstoff und den dazu notwendigen Infrastrukturen einschließlich internationaler Transportoptionen sowie der Nachfragesituation macht.

 

„Wir geben im Projekt einen umfassenden Überblick über zukünftige Produktions- und Importländer und beantworten die Frage, wie Deutschland seinen Energiebedarf durch Importe von grünem Wasserstoff decken kann“, beschreibt Dr. Christoph Nolden vom Fraunhofer IEG die Projektziele aus deutscher Sicht.

 

Ein zentrales Ergebnis ist, dass die globale Nachfrage nach grünem Wasserstoff und seinen Syntheseprodukten gerade bei ambitionierten Treibhausgasminderungszielen deutlich steigen wird. Die Bandbreite des weltweiten Wasserstoffbedarfs im Jahr 2050 liegt dabei laut Fraunhofer IEG zwischen 4 und 11 Prozent des globalen Endenergiebedarfs. Für Deutschland liegt sie unter anderem aufgrund der Industriestruktur und der großen Bedeutung des Stahl- und Chemiesektors als potenzielle Nachfrager bei circa 20 Prozent des Endenergiebedarfs.

 

Mehr Investitionen erforderlich - Diversifizierung zur Risikoabsicherung

Im Projekt durchgeführte Analysen zeigen zudem, dass das globale Angebotspotenzial an grünem Wasserstoff ausreicht, um die globale Nachfrage zu decken, selbst unter Einbeziehung von Restriktionen wie Wasserknappheit. Dies bietet Deutschland gute Möglichkeiten zur Diversifizierung seiner Importe und damit zur Risikoabsicherung. Wirtschaftlich günstiger wäre es allerdings, sich eher auf wenige Lieferländer zu konzentrieren, um Skaleneffekte zu erreichen und hohe Herstellungs- und Transportinfrastrukturkosten zu vermeiden. Derzeit kommt der Markthochlauf allerdings nur langsam voran. Multiple Unsicherheiten wie geopolitische Unruhen, Versorgungsunterbrechungen, unsichere Abnahmemengen oder hohe Energie- und Rohstoffpreise führen dazu, dass notwendige Investitionen nicht getätigt werden.

 

Was die Kosten für den Wasserstoffimport nach Europa anbelangt, ist nach Berechnungen im Projekt mit einer Größenordnung von 3,5 bis 6,5 Euro/kg im Jahr 2030 und 2,5 bis 4,5 Euro/kg im Jahr 2050 zu rechnen. Die Großhandelspreise für Deutschland dürften mit mehr als 4 Euro/kg im Jahr 2050 langfristig vergleichsweise hoch sein. Innerhalb der EU und weltweit muss Deutschland danach mit den höchsten Wasserstoffpreisen rechnen.

 

Deutschland als eines von wenigen Ländern mit großem Importbedarf

Im Hinblick auf die Versorgungssituation kommt das Projekt Hypat zum Ergebnis, dass sich die EU im Wesentlichen selbst wirtschaftlich mit Wasserstoff versorgen kann, während sie bei Syntheseprodukten, sowohl bezüglich der benötigten Mengen als auch aus wirtschaftlichen Aspekten heraus, auf Importe angewiesen ist. Exportländer und der Aufbau internationaler Transportkapazitäten sollten deshalb von Deutschland aktiv unterstützt werden. Innerhalb der EU finden derzeit hohe Investitionen in Ländern statt, die einen hohen Wasserstoffbedarf haben, aber weniger in Ländern mit günstigen Erzeugungspotenzialen wie Frankreich - hier gilt es künftig EU-weit die Schwerpunkte richtig zu setzen.

 

Da der Importbedarf global insgesamt nur mäßig ausfällt, wird auch der globale Handel zwischen 2030 und 2050 voraussichtlich nur ein Drittel des Gesamtbedarfs ausmachen. Allen voran Deutschland, aber auch die Niederlande, Belgien und Italien in der EU sowie Japan und Südkorea auf globaler Ebene werden hier einen großen Importbedarf haben.

 

Spanien, Frankreich, Dänemark, Großbritannien und Polen bieten sich dafür an, die EU-Länder, die sich nicht selbst versorgen können, zu beliefern. Eine gut ausgebaute europäische Wasserstoffpipelineinfrastruktur ist deshalb im deutschen Interesse. Deutschland sollte zudem mit Importnationen innerhalb und außerhalb der EU kooperieren, um eine Nachfragemacht aufzubauen.

 

Als potenzielle Exportländer bieten sich aus techno-ökonomischer Sicht unter anderem Marokko, die Vereinigten Arabischen Emirate, Kanada, Brasilien sowie Chile an, da diese neben günstigen Voraussetzungen mit Blick auf erneuerbare Energien auch Zugang zu kostengünstigem Kapital haben.

 

Prof. Dr. Martin Wietschel, der am Fraunhofer ISI das Competence Center Energietechnologien und Energiesysteme leitet und das HYPAT-Projekt koordinierte, zieht am Projektende folgendes Fazit: „Im Projekt HYPAT wurde klar, dass sich Deutschland als großer künftiger Nachfrager um eine stabile und nachhaltige Versorgung mit dem zukunftsträchtigen Energieträger Wasserstoff kümmern muss – gerade auch mit Blick auf seine künftige Wettbewerbsfähigkeit, da der Wasserstoffeinsatz zur Dekarbonisierung in wichtigen Industriebereichen alternativlos ist.“

 

Verbundprojekt unter Leitung des Fraunhofer ISI

Im Projekt „Hypat - H2 Potenzialatlas“ forschten unter Leitung des Fraunhofer ISI der Lehrstuhl für Umwelt-/ Ressourcenökonomik und Nachhaltigkeit der Ruhr-Universität Bochum (RUB), die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, German Institute of Development and Sustainability (IDOS), die Energy Systems Analysis Associates (ESA2) GmbH, das Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS), die Deutsche Energie-Agentur (dena) und die Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH. Das Vorhaben wurde im Rahmen des Ideenwettbewerbs „Wasserstoffrepublik Deutschland“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert.

 

 

Quelle: IWR Online
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