Projekt Beschreibung

Die Rolle von Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem

  • Grüner Wasserstoff wird eine äußerst begrenzte Ressource sein und sollte nur dort eingesetzt werden, wo keine Alternativen vorhanden sind.

  • In Industrie, Kraftwerken und Verkehr liegen laut einer aktuellen Studie des Fraunhofer-IEE die primären Einsatzgebiete von grünem Wasserstoff.

  • Von blauem Wasserstoff als Brückentechnologie wird aus volkswirtschaftlichen und geopolitischen Gründen abgeraten.

13. August 2020

Allrounder Wasserstoff?

Wasserstoff wird von Wissenschaft, Politik und Wirtschaft als einer der bedeutendsten Energieträger der Energiewende angesehen. In unterschiedlichsten Studien und Pilotversuchen werden aktuell die verschiedenen Anwendungsbereiche untersucht und daraus Handlungsempfehlungen für die Politik abgeleitet. Besonders die Frage, wo (erneuerbarer) Wasserstoff vorrangig eingesetzt werden soll, wird öffentlich häufig kontrovers diskutiert. Um diese Frage zu beantworten, hat das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik in einer groß angelegten Studie bisherige Forschungsergebnisse zu diesem Thema verglichen und um eigene Analysen ergänzt.

Studie warnt vor blauem Wasserstoff als Brückentechnologie

Die genannte Studie beschäftigt sich mit den Mengen und den Kosten von verschiedenen Wasserstoffarten. Die Studie hält fest, dass ausschließlich grüner Wasserstoff nachhaltig ist. Denn blauer Wasserstoff ist zwar CO2-arm aber nicht CO2-frei. Daher sollte nicht auf blauen Wasserstoff als Brückentechnologie gesetzt werden. Dies würde die Umstellung auf grünen und somit CO2-freien Wasserstoff erheblich erschweren, weil so die Gesamtmenge an benötigtem Wasserstoff steigen würde. Diese Mengen könnten nicht innerhalb von Europa produziert werden, sondern müssten importiert werden. Da das Potential für einen kostengünstigen gasförmigen H2-Transport nur äußerst begrenzt vorhanden ist, müsste auf den wesentlich teureren flüssigen Transport zurückgegriffen werden. Die Studie empfiehlt aus diesem Grund, Wasserstoff als Ersatz für fossile Energieträger ausschließlich dort einzusetzen, wo keinerlei Alternativen vorhanden sind. Dies ist kostengünstiger und damit volkswirtschaftlich wesentlich sinnvoller. Zusätzlich wird die Gefahr einer neuen Importabhängigkeit, wie es bis jetzt bei fossilen Energieträgern der Fall war, enorm verringert.

Wasserstoffeinsatz auf Alternativen prüfen

Die primäre Funktion von grünem Wasserstoff soll die CO2-Reduktion in verschiedenen Anwendungsgebieten darstellen. Da erneuerbare Wasserstoff nur begrenzt vorhanden ist, muss er dort eingesetzt werden, wo er die größten Potentiale hinsichtlich der CO2-Reduktion entfalten kann. Die Studienersteller haben daher die Einsatzgebiete von grünem Wasserstoff hinsichtlich verschiedener Kriterien gereiht und entsprechende Empfehlungen ausgesprochen.

Fokus auf Industrie und Verkehr

Laut Studie kann die Nutzung von grünem Wasserstoff in Industrie und im Kraftwerksbetrieb am sinnvollsten zur Dekarbonisierung beitragen. Darüber hinaus wird der Einsatz von grünem Wasserstoff auf Grund der mangelnden Alternativen im Flug- und Seeverkehr als sehr sinnvoll eingeschätzt. Offen ist die Rolle im Straßenverkehr. Der H2-Einsatz im Fernverkehr wird zwar grundsätzlich als positiv bewertet, die notwendigen Mengen von grünem H2 sind in diesem Bereich allerdings enorm hoch. Im PKW-Verkehr macht der Einsatz von Wasserstoff hingegen weniger Sinn, weil sowohl Technologie als auch Infrastruktur der batterieelektrischen Mobilität um ein Jahrzehnt hinterherhinken. Letzte Priorität sollte laut Studie dem Raumwärmebereich zugeschrieben werden. Grund dafür ist, dass hier genügend erneuerbare Alternativen vorhanden sind. Der Gebäudesektor sollte daher nicht in Nutzungskonkurrenz zum Wasserstoffbedarf in anderen Sektoren stehen. Durch den Einsatz von z.B. effizienten Wärmepumpen würden die Nachfrage und die notwendigen Importmengen von Wasserstoff deutlich reduziert werden.

Daraus ergibt sich laut Studie folgende Priorisierung der Einsatzgebiete von grünem Wasserstoff:

  1. Als Ersatz für grauen Wasserstoff
  2. Nutzung in der Industrie
  3. Nutzung in Kraftwerken und hocheffizienten KWK-Anlagen
  4. Nutzung im Flug- und Seeverkehr
  5. Nutzung im Straßenverkehr
  6. Nutzung in der Raumwärme

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