Ein hoher Bedarf lasse den Preis deutlich ansteigen, vor allem, wenn er mit grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden soll. Das unterstreiche die Bedeutung der Frage, für welche Zwecke Wasserstoff eingesetzt werden sollte.
„Den stärksten Einfluss auf die Bedarfs- und Preisprognosen hat der Verkehrs- und Wärmebereich“, sagt Alexander Esser von Aurora Energy Research. „Wird hier weitestgehend auf die direkte Nutzung von Strom statt Wasserstoff gesetzt, brauchen wir im Jahr 2050 nur rund 150 TWh Wasserstoff. Der geht dann vor allem in den Industriesektor, etwa die Stahl-, Zement- und Chemieindustrie. Kommt jedoch im Verkehr und für die Wärmeerzeugung in großem Stil Wasserstoff zum Einsatz, könnte die Nachfrage im Jahr 2050 mit 500 TWh mehr als dreimal so hoch sein.“ Das entspräche rund der Hälfte der aktuellen Erdgasnachfrage in Deutschland.
Geringer Wasserstoff-Bedarf erlaubt Nutzung billigen Stroms
Soll dieser erhöhte Bedarf ausschließlich mit grünem Wasserstoff gedeckt werden, lägen die Kosten pro Megawattstunde im Jahr 2040 mehr als doppelt so hoch wie beim niedrigen Bedarf von 150 TWh. Als Grund dafür nennt die Studie den hohen Strombedarf der Elektrolyse. „Bei niedriger Nachfrage können die Elektrolyseure viel häufiger die niedrigen Strompreise in Phasen von viel Sonne und Wind nutzen“, erläutert Esser. „Wird dagegen mehr Wasserstoff benötigt, muss auch zu Zeiten höherer Strompreise Wasserstoff produziert werden, was die Wasserstoffpreise erhöht“.
Um die Kosten von grünem Wasserstoff gering zu halten, sollten somit Sektoren, in denen das möglich ist, bevorzugt elektrifiziert werden, allen voran der Verkehrs- und der Wärmesektor. Andernfalls wäre die künftige hohe Wasserstoffnachfrage nur dann zu akzeptablen Kosten zu decken, wenn ein hoher Anteil von blauem Wasserstoff zum Einsatz käme.
„Import auch ist keine Lösung“
Die Analyse ergibt zudem, dass auch der Import von grünem Wasserstoff aus sonnenreichen außereuropäischen Regionen, wie beispielsweise Nordafrika, keine Lösung ist: „Sobald der Bau neuer Fernleitungen oder ein Transport per Schiff nötig ist, wird der interkontinental importierte Wasserstoff teurer als der aus heimischer Produktion“, sagt Esser.
Unabhängig von der künftigen Entwicklung der Nachfrage zeigt die Studie aber auch, dass grüner Wasserstoff eine zusätzliche staatliche Unterstützung braucht, um mit blauem Wasserstoff konkurrieren zu können. Blauer Wasserstoff wird zwar aus fossilen Brennstoffen gewonnen, das entstehende Kohlendioxid wird gedoch abgeschieden und gespeichert.
Grüner Wasserstoff braucht politische Unterstützung
Aktuell ist grüner Wasserstoff der Studie zufolge rund 50 Prozent teurer als blauer Wasserstoff. Eine Modellierung zeigt, dass er rein marktwirtschaftlich, also ohne Anschubförderung, erst in den 2040er Jahren wettbewerbsfähig würde. Um diesen Zeitpunkt vorzuziehen, müssten daher politische Maßnahmen gesetzt werden, damit in den kommenden Jahren ausreichend Elektrolyseure und Wasserstoff-Speicher errichtet sowie die nötigen erneuerbaren Stromerzeugungskapazitäten geschaffen werden.
„Fördermechanismen wie eine Mindestquote für grünen Wasserstoff würden bewirken, dass mit dem vermehrten Bau von Elektrolyseuren Skaleneffekte und technologische Fortschritte eintreten und so die Investitionskosten sinken“, sagt Esser. „Gleichzeitig führt ein stärkerer Ausbau der erneuerbaren Energien zu mehr Phasen mit niedrigen Strompreisen. Beides zusammen bewirkt, dass die Herstellung des grünen Wasserstoffs wettbewerbsfähig wird.“ Unter diesen Voraussetzungen könnte schon 2040 die Hälfte und 2050 rund 90 Prozent der Wasserstoffnachfrage aus grünen Quellen gedeckt werden.
Die Studie kann unter http://ots.de/6awi3n eingesehen werden.
