Der Aufbau einer kohlenstoffarmen Wasserstoffwirtschaft kann ein entscheidender Eckpfeiler sein, um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen. Das zeigt die Studie „Laying the foundations of a low carbon hydrogen market in Europe“ von Strategy&, der Strategieberatung der Unternehmensberatungsgesellschaft PwC. Vor allem im Zuge der Dekarbonisierung verschiedener Sektoren wie Transportwesen, Flugverkehr und Industrie wird sich dieser Studie zufolge die globale Wasserstoffnachfrage bis 2040 im Vergleich zu 2019 von 71 auf 137 Millionen Tonnen jährlich fast verdoppeln – und bis 2070 seine eine Nachfrage von 519 Millionen Tonnen zu erwarten.
Damit grünem Wasserstoff dieser Durchbruch gelingt, muss jedoch auch der Aufpreis im Vergleich zu kohlenstoffreichen Technologien überwunden werden, so Strategy& weiter. Aktuell mache die im Herstellungsprozess aufzuwendende Elektrizität 60 bis 70 Prozent der variablen Kosten von grünem Wasserstoff aus. Wenn die Stromgestehungskosten (LCOE) bei erneuerbaren Energien auf unter 20 US-Dollar je Megawattstunde fallen und gleichzeitig die CO2-Abgaben ansteigen, könnte Wasserstoff jedoch bereits 2030 in großen Mengen wettbewerbsfähig werden. Die erste Herausforderung bestehe darin, die Wasserstoff-Nachfrage in Europa über Subventionen gezielt anzukurbeln. „Bei der Planung entsprechender Förderprogramme sollten sich Staaten zunächst auf industrielle Cluster konzentrieren, die mit der eigenen Dekarbonisierung kämpfen, aber gewisse Skaleneffekte und im Idealfall eine wasserstoffkompatible Infrastruktur wie Pipelines mitbringen“, so Studienautor Matthias Witzemann. Neben finanziellen Anreizen sei zudem auch die Schaffung wegbereitender Plattformen notwendig, damit interessierte Unternehmen Investmentrisiken über strategische Kooperationen senken könnten.
Länder mit großem Potenzial für erneuerbare Energien, wie etwa Kanada oder Marokko, sieht die Studie als mögliche künftige Exporteure für grünen Strom oder grünen Wasserstoff. Industrienationen wie Deutschland, Frankreich oder auch Japan würden dagegen eher importieren. Das liege zum einen an der Verfügbarkeit günstiger, grüner Energie, zum anderen an Wasser als kritischem Standortfaktor. „Da für die Gewinnung von einem Kilo Wasserstoff 22 Liter Wasser eingesetzt werden müssen, eignen sich dicht besiedelte Industriegebiete nur begrenzt als Produktionsorte“, so Strategy&. Deutschland konzentriere sich in seiner Wasserstoffstrategie daher auf den Aufbau entsprechender Importwege und plane nur einen geringen Anteil an nationaler Produktion. Die Wasserstoffnachfrage in Deutschland soll bis 2030 auf 2,7 bis 3,3 Millionen Tonnen wachsen, was 90 bis 110 Terawattstunden entspricht, mit Schwerpunkten in der Industrie und dem Mobilitätssektor. Davon sollen 0,4 Millionen Tonnen beziehungsweise 14 Terawattstunden lokal hergestellt werden.
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Das klingt auf den ersten Blick gar nicht so schlecht, ist aber tatsächlich völlig irreal. Wenn man mal rechnet, dass wir schon heute ca. 600 TWh jährlich an Strom verbrauchen und das noch zunimmt, und gleichzeitig überschlägt, dass man etwa die doppelte Menge, also 1200TWh erneuerbar erzeugen muss, um einen ausreichenden Anteil an Direkt-Verbrauch zu erreichen, dann bedeutet das doch im Umkehrschluss, dass mit dem Reststrom (die zuviel erzeugten 600TWh) Wasserstoff hergestellt werden könnte. Ein Bedarf von 90-110TWh (es ist leider nicht genau gesagt, ob das der benötigte Strom oder der Energieinhalt des Wasserstoffs ist) müsste doch 2030 längst aus dem anfallenden Reststrom gedeckt werden können, wenn wir die 100% 2050 erreichen wollen. Und dieser Reststrom wäre viel billiger zu haben, als Strom aus dedizierten Anlagen in dünn besiedelten Ländern wie Kanada oder Marokko. Nur dass die Elektrolysekapazitäten hier nur laufen können, wenn tatsächlich Überschussstrom im Netz ist. Wie sich das auf die Gestehungskosten auswirkt – das wäre wirklich interessant zu wissen. Da man aber nicht weiß, wie sich die Anlagen- und Kapitalkosten entwickeln werden, kann man da eine bestimmte Aussage wohl nicht treffen. Das hier durchgerechnete Szenario wird so bei weitem nicht eintreffen.