Deutschland wird in größeren Mengen Wasserstoff importieren müssen. In diesem Ausmaß werden das nur wenige andere Länder machen. Auf die Industrie lauert ein Verlust der Wettbewerbsfähigkeit. Zu diesem Ergebnis kamen Forscherinnen und Forscher des Hypat Projekts, bei dem ein Potenzialatlas für Wasserstoff und seine Derivate die Potenziale zur Herstellung und Verbrauch auf der Welt abschätzt.
Der weltweite Bedarf für Wasserstoff und seinen Syntheseprodukten im Jahr 2050 soll der Studie zufolge zwischen vier und elf Prozent des globalen Endenergiebedarfs ausmachen. In Deutschland gehen die Forschenden aber davon aus, dass der Endenergiebedarf zu 20 Prozent aus Wasserstoff und seinen Derivaten gedeckt werden wird. Der Grund für den höheren Wert im Vergleich zum globalen Durchschnitt liegt in der Stahl- und Chemieproduktion, die in Deutschland ansässig ist.
Mit Blick auf die Kosten für den Wasserstoffimport nach Europa gehen die Autoren von 3,5 bis 6,5 Euro pro Kilogramm Wasserstoff im Jahr 2030 und 2,5 bis 4,5 Euro pro Kilogramm im Jahr 2050 aus. Die Großhandelspreise für Deutschland dürften mit mehr als vier Euro pro Kilogramm im Jahr 2050 langfristig hoch sein. Innerhalb der EU und weltweit muss Deutschland mit den höchsten Wasserstoffpreisen rechnen.
Die hohen Preise für den Import von Wasserstoff haben Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie. Andere Stahl- und Grundstoffchemieproduzenten, wie China und Nordamerika, verfügen über riesige Potenziale, eigenen grünen Wasserstoff herzustellen. Das könnte der dortigen Industrie einen klaren Wettbewerbsvorteil verschaffen.
Die knappe Versorgungssituation mit Wasserstoff und die Preise, die sich in Deutschland dafür etablieren werden, verlangen den Einsatz auf Sektoren zu reduzieren, bei denen kaum andere Optionen infrage kommen. Dazu gehören eben die Stahl- und Grundstoffchemieindustrie, sowie der internationale Flug- und Schiffsverkehr und einige Raffinerieprozesse, so die Autoren. Für einen Einsatz im Straßenverkehr oder in der Gebäudewärme müsste sich die Versorgungslage mit Wasserstoffprodukten deutlich verbessern und die Preise sinken.
Innerhalb der Europäischen Union ziehen die Forschenden des Projekts HYPAT ein positiveres Fazit. Die EU könne sich im Wesentlichen selbst wirtschaftlich mit Wasserstoff versorgen. Allerdings sei sie bei Syntheseprodukten, also Methan oder Ammoniak, sowohl bei den benötigten Mengen als auch wegen zu hoher Produktionskosten, auf Importe angewiesen ist.
Deutschland, die Niederlande, Belgien und Italien haben in der EU einen hohen Importbedarf an Wasserstoff. Spanien, Frankreich, Dänemark und Polen könnten aber in die Rolle des Wasserstoffexporteurs wachsen. Dafür müssten aber europaweit Anstrengungen für ein Wasserstoffpipelinenetzwerk betrieben werden.
Bei dem Aufbau von Wasserstoffinfrastruktur sehen die Forscher derzeit eher einen Fokus auf die Länder mit einem hohen Wasserstoffverbrauch und weniger auf die Transportinfrastruktur. Um eine globale Lieferkette aufzubauen, müssten Länder mit einem hohen Importbedarf Investitionen in die Hand nehmen, um diese Lieferketten aufzubauen, auch mit Infrastrukturprojekten in anderen Ländern. Global gesehen sehen sich noch Thailand, Südkorea und Japan einem sehr hohen Wasserstoffimportbedarf gegenübergestellt. Zusammen mit den wenigen europäischen Ländern ist es ein kleiner Club, der dasselbe Schicksal teilt.
Der globale Handel mit Wasserstoff zwischen 2030 und 2050 wird nur ein Drittel des Verbrauchs ausmachen. Bisher passiert noch wenig, wenn es um Investitionen und Planung von globalen Transportwegen geht. Gelder fließen vorrangig in Verbrauchsanlagen in Ländern mit hohem Wasserstoffbedarf. Die Autoren sehen darin aber auch eine Chance. Deutschland könne voranschreiten und seine Importlieferkette für Wasserstoff diversifizieren und sich so resilienter in der Zukunft aufstellen.
Professor 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. Daher gilt es, sich um internationale Kooperationen sowohl mit anderen importierenden Ländern als auch mit Exportländern zu bemühen. Fehler aus der Vergangenheit wie einseitige Abhängigkeiten sollten vermieden werden und bei der Auswahl künftiger Partner neben ökonomischen auch soziale und politische Faktoren eine zentrale Rolle spielen.“
Im Projekt „HYPAT – H2 POTENZIALATLAS“ forschten unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (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 im Rahmen des Ideenwettbewerbs „Wasserstoffrepublik Deutschland“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert wurde.
Die Studie lässt sich hier nachlesen.
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Ich gehe davon aus, es sind Preise Ankunft im Hafen!
In welcher Form kommt der Wasserstoff bei uns an?
3,5EUR/kg : 33= 10cent/kWh ohne Steuern Umlagen Transport inland, Speicherkosten
6,5EUR/kg : 33= 19,6cent/kWh ohne Steuern Umlagen Transport inland Speicherkosten
Ich gehe davon aus im Inland Hergestellter Wasserstoff kostet das doppelte
20cent/kWh ohne Steuern Umlagen Transport inland, Speicherkosten
40cent/kWh ohne Steuern Umlagen Transport inland Speicherkoste
Und dann ist da noch der Wirkungsgrad 70% wird in Strom umgewandelt, wenn wir damit Strom erzeugen wollen 30 % teurer.
10cent/kWh x 1,3= 13cent/kWh
20cent/kWh x1 ,3=16cent/kWh
Ohne Transportkosten zum Kraftwerk
Welche Methode kann mit 70% Wirkungsgrad umwandeln? Die Methode mit dem höchsten Wirkungsgrad, den ich kenne ist Brennstoffzelle, mit etwa 60%. An zweiter STelle kommt dann GuD-Kraftwerk mit knapp 60% im Idealfall.
Es werden nicht nur die Brennstoffkosten sein, sondern auch noch die Anlagenkosten für die Rückverstromung. Ingesamt kommt man dann auf Kosten Richtung 50ct/kWh für Wasserstoffstrom. Wenn nur 20% des Stroms so erzeugt werden müssen, erhöht das den Durchschnittspreis für „Jederzeitstrom“ um 10ct, was akzeptabel wäre. 70% des Stroms wird als Direktstrom verbraucht werden, zu einem Preis von 5ct/kWh, 10% werden aus Batterien kommen.
Ingesamt käme man so auf ca. 14ct für den Jederzeitstrom. Kosten für Regelstrom, Redispatch, Reservekraftwerke wären da schon drin enthalten, es kommen noch Leitungskosten, Verwaltung und Steuern dazu.
Wer soll den Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur bezahlen? Hat die Studie dazu etwas gesagt? Ich höre immer nur Sonntagsreden: Die Regierung oder die EU sollte, die Regierung oder die EU müsste…. Sie wird aber nicht, denn sie hat kein Geld für so viele Subventionen. Private Geldgeber wären doch mit dem Klammerbeutel gepudert Geld in diese riskante Wasserstoffwirtschaft zu stecken. Das passiert höchstens, wenn die Staaten (Steuerzahler) das Risiko für die Fehlinvestition tragen.
Wie kommen die Autoren auf die Idee, dass der Wasserstoff in Deutschland in fünf Jahren für 3,50-6,50€ zu kaufen sein wird?
Und wie kommen sie auf die Idee, dass das jemand kaufen wird?
Das ist alles viel zu optimistisch und wird so nicht kommen.
Hier die Analyse von Michael Liebreich zu den Mengen und Kosten von grünem Wasserstoff:
https://about-bnef-com.translate.goog/blog/liebreich-clean-hydrogens-missing-trillions/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=de&_x_tr_hl=de&_x_tr_pto=wapp
Da ist ja wieder das Wasserstoffmärchen.
Grüner Wasserstoff der günstig irgendwoher kommen soll, damit wir hier im Lande Stahl herstellen können?
Als Stahlhersteller würde ich mir einen Standort suchen, bei dem der grüne Wasserstoff lokal und zu günstigen Preisen hergestellt werden kann. Dazu zählt Deutschland sicher nicht. Warum sollte man den Wasser Stoff aufwändig und Energieintensiv nach Deutschland bringen, um hier Stahl herzustellen? Subventionswahnsinn???
Aber hochautomatisierbare PV Zellherstellung und Akkuproduktion im Innland wird nicht als strategisch gesehen und man Zerstört die heimische Industrie und macht sich abhängig von China, damit wir hier den teuersten Stahl der Welt herstellen können, den keiner haben will?
Wir sollten erstmal anfangen Smart Meter Rollout zu machen, variableNetzentgelte, variable Strompreise, feste EEG Vergütung abschaffen und Biogaskraftwerke flexibilisieren und Batteriespeicher systemdienlich ins Netz integrieren, um den Preis nach unten zu kriegen. Die redtlichen 20% dann vielleicht noch mit Erdgas oder Biogas verdsromen. Industrie wird sich hier ansiedeln, wenn die Preise und Marktgegebenheiten passen.
Wasserstoff wird erst in 20 Jahren eine Rolle spielen. Wenn wir die Preise bis dahin nicht runter kriegen, wird es keine Industrie mehr geben, die zu „schützen“ ist.
Mir kommt das langsam alles vor wie der große Sprung in China der 1960er.
Die Politik macht Wirtschaft und das geht immer schief.
In Saudi Arabien werden immer wieder PV-Projekte mit etwa 1,x Cent / kWh Stromgestehungskosten entwickelt.
1 kg Wasserstoff benötigt derzeit etwa 53 kWh Strom. D.h. die Produktion – ohne Anlagenkosten – liegt bei ca. 70-80 Cent / kg Wasserstoff. Dann stellt sich ggf. wirklich die Frage, welche „Vorprodukte“ wie Ammoniak oder Endprodukte wie E-Fuels direkt bspw. in Saudi-Arabien gefertigt werden können. Dass es die energieintensive Produktion / Industrie in Deutschland in Zukunft schwer haben dürfte, ist ein offenes Geheimnis. Zumindest, wenn man den Klimaschutz ernst nehmen möchte.
Umso mehr sollte man sich bspw. auf den COP ehrlich machen, dass die „Industrieländer“ wie Deutschland durch „Deindustrialisierung“ für den Klimaschutz schon ausreichend bezahlen werden und nicht gleichzeitig die Verlierer dieser Transformation auch noch die größten Geberländer für (Klima-)Entwicklungshilfe sein müssen.
Man sollte darauf hinweisen, dass die Länder in Äquatornähe vergleichsweise einfach grüne und günstige Energie erhalten könnten, wenn sie denn politisch stabile Rahmenbedingungen liefern würden, sodass Investoren von PV-Anlagen sicher sein können, dass ihre Investition erhalten bleibt.
In diesem Sinne ist der Anlagenbau und ggf. die Wartung und der Betrieb von solchen Anlagen für die nächsten Jahre das sicherlich spannendere Aufgabenfeld für die deutsche Exportwirtschaft als verzweifelt zu versuchen, energieintensive Industrie in Deutschland zu halten.
Weiße* Gas- und Flüssigkraftststoffe , synthetisch hergestellt aus Photovoltaikstrom, haben sicher viele Vorteile, dies ist unbestritten.
Der Transport ,die Lagerung und das Benutzen dieser Energieträger ist seit Jahrzehnten geübt , deshalb sicher , und in der Gesellschaft integriert.
Ich möchte jetzt keine Abhandlung über den romantischen Charme von technischen Geräten schreiben , welche Kraftstoffe und Gase verbrennen,deshalb versuche ich es in Kurzform.
Gerade in Deutschland gibt es sehr viele Individualisten
, die sich gerne mit Technik befassen.Ich fand unsere abgewrackte Vaillant-Gastherme sehr charmant, weil Sie sichtbare Gasflammen erzeugte , und insgesamt sehr robust war. Auch Ölheizungen können ihren eigenen Charme haben, und abgasgereinigt sein. Ich finde sichtbare Flammen sehr reizvoll , auch bei Gas- und Ölheizungen . Bei Ölheizungen kommt noch das beruhigende Gefühl dazu , nicht von Echtzeit-Gaslieferungen abhängig zu sein.
Eine Technologieoffenheit auf Basis von weißen Kohlenwasserstoffen , wäre eigentlich schon das Richtige für das Technik-Fan-Land Deutschland .
Das Betrachten einer Wärmepumpe im Betrieb ist jedenfalls ziemlich fade .Eine Design-Ölheizung mit sichtbarem Brennvorgang kann hingegen hin und wieder ganz unterhaltsam sein.
Anscheinend kommt niemand auf die Idee, sich alternativ Gedanken über den Einsatz von Methanol -anstatt Wasserstoff- zu machen ?
Wie kommen Sie darauf? Es gibt unzählige Arbeiten, Prototypen etc. zu Methanolbrennstoffzellen etc. War aber hier nicht diekt Thema.
Kostenseitig wird das nicht unbedingt effizienter oder günstiger in der Herstellung, hat aber als Flüssigkeit natürlich Vorteile bei Energiedichte, Transport, Speicherung.