Treibhausgasneutralität mit grünem Wasserstoff
Bei der Umsetzung der Energiewende kommt dem grünen Wasserstoff eine zentrale Rolle zu. Die Bundesregierung arbeitet derzeit an einer Nationalen Strategie Wasserstoff (NSW), welche die Eckpunkte für die Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft aufzeigen soll. Grüner Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, kann einen wesentlichen Beitrag zu der bis zum Jahre 2050 angestrebten Treibhausgasneutralität aller Sektoren leisten.
Dank seiner hohe Speicher- und Transportierbarkeit wird Wasserstoff bei einer steigenden Systemintegration von erneuerbaren Energien an Bedeutung gewinnen. Die Fraunhofer-Gesellschaft hat ein Positionspapier erstellt, dass einen möglichen Weg für die Einführung und Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft in verschiedenen Anwendungsfeldern aufzeigt. An dieser Wasserstoff-Roadmap, das zur Strategieentwicklung den Bundesministerien BMBF, BMU, BMWi, BMVI, BMZ sowie dem Kanzleramt zur Verfügung gestellt worden ist, waren das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE beteiligt.
Dieser Analyse zufolge wird sich die Wasserelektrolyse in Deutschland zu einer entscheidenden industriepolitischen Komponente entwickeln, was sowohl die Erzeugung des hierzulande benötigten Wasserstoffs als auch die Kerntechnologie für den internationalen Exportmarkt angeht. Für den deutschen Markt werden jährliche Zuwachsraten von Elektrolyseuren im zweistelligen MW-Bereich erwartet, die bis 2050 auf eine installierten Kapazität von 50 bis 80 GW anwachsen könnten.
„Aus unserer Sicht existiert die Technologiebasis der gesamten Wertschöpfungskette”, sagt Prof. Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. „Jetzt kommt es darauf an, die Weichen so zu stellen, dass das Scale-up für die Realisierung der weiteren Kostenreduktion und das Sammeln von Betriebserfahrungen gelingt.”
Um die Marktentwicklung zu beschleunigen, müssen entsprechende Maßnahmen getroffen werden. Dazu gehört eine Anpassung des regulatorischen Rahmens für Steuern, Abgaben und Umlagen auf Strom zur Stärkung der Sektorenkopplung, die Förderung von Demonstrationsprojekten, die Schaffung international einheitlicher Regularien und Standards zu Wasserstoff sowie der Abbau regulatorischer Hemmnisse für Brennstoffzellenfahrzeuge und Wasserstoff-Tankstellen.
Großes Potential können Wasserelektrolyseure in internationalen Regionen entfalten, in denen die Stromgestehungskosten durch PV- und Windkraftanlagen bei unter 3€ct/kWh liegen, so dass Wasserstoff zu international konkurrenzfähigen Kosten hergestellt werden kann. Wasserstoff kann in flüssiger Form transportiert oder chemisch in Form von als Ammoniak, Methanol oder LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers) gebundener werden.
