Nach Berechnungen des Fraunhofer ISE benötigt Deutschland bis 2030 sowohl heimisch hergestellte Power-to-X-Energieträger wie auch Importe – beides mindestens im einstelligen Terawattstunden-Bereich. Im Auftrag der Stiftung H2Global hat das Institut nun für 39 Regionen in vorausgewählten 12 Ländern untersucht, wo die Herstellung solcher Power-to-X-Produkte bis zum Jahr 2030 in Verbindung mit dem Transport nach Deutschland am günstigsten umsetzbar wäre. Ergebnis: Für den Import von grünem Ammoniak, Methanol und Kerosin bieten Brasilien, Kolumbien und Australien besonders gute Bedingungen, für den Import gasförmigem grünem Wasserstoff sind es Länder in Südeuropa oder Nordafrika. Dafür müssten allerdings rechtzeitig entsprechende Pipelines für den Transport gebaut werden.
Wie das Fraunhofer ISE erläuterte, sind Power-to-X-Energieträger ein effizienter Weg, um in weiter entfernten Regionen erzeugten Photovoltaik- und Windstrom zu speichern und nach Europa beziehungsweise Deutschland zu transportieren. Zudem seien in Zukunft viele Industrien auf solche Alternativen zu Gas oder Öl angewiesen. „Nach unseren Berechnungen sind Importe eine notwendige und wirtschaftlich sinnvolle Ergänzung zur lokalen Wasserstofferzeugung“, so Institutsleiter Hans-Martin Henning.
Für Brasilien, Australien und dem Norden Kolumbiens haben die Studienautoren berechnet, dass sich dort eine Megawattstunde grüner Wasserstoff für 96 bis 108 Euro produzieren lässt, also für 3,20 bis 3,60 Euro pro Kilogramm. Unter Berücksichtigung der Kosten für einen Ferntransport per Schiff entweder in Form von Flüssigwasserstoff oder Ammoniak, könnten diese Energieträger in Deutschland etwa für 171 Euro pro Megawattstunde bereitgestellt werden. Die große räumliche Distanz zwischen Erzeugung und Nutzung sei wegen der hohe Energiedichte und der etablierten Transportlogistik per Schiff kein Ausschlusskriterium.
Wenn Deutschland alternativ über Pipelines gasförmigen Wasserstoff importieren und selbst zu den Folgeprodukten verarbeiten will, bieten sich laut Fraunhofer ISE Regionen in Südeuropa und Nordafrika als Lieferländer an. Algerien, Tunesien und Spanien könnten inklusive Transport in einer auf Wasserstoff umgerüsteten Erdgaspipeline gasförmigen Wasserstoff für 137 Euro pro Megawattstunde bereitstellen; das entspreche 4,56 Euro pro Kilogramm Wasserstoff. Schon 2030 könnten – der rechtzeitige Bau der Pipeline-Infrastruktur vorausgesetzt – von dort große Mengen nachhaltig erzeugter Wasserstoffs sehr kosteneffizient Weise nach Europa und damit auch nach Deutschland transportiert werden.
Als zentrale Kriterien für eine kosteneffiziente Power-to-X-Erzeugung hat die Studie vorteilhafte Wind- und Photovoltaik-Kombinationen, eine hohe Anlagenauslastung und vergleichsweise geringe Kapitalkosten identifiziert. „Wir haben generell festgestellt, dass die Kombination aus guten Wind- und Solarstrom-Bedingungen sich sehr positiv auf die Kosten der Wasserstoffherstellung auswirkt, oft mehr, als wenn eine Region über herausragend gute Bedingungen für entweder Wind- oder Solarstromerzeugung verfügt“, so Christoph Kost, verantwortlich für die Erneuerbare-Energien-Analysen der Studie. Möglichst günstige Erzeugungskosten von erneuerbarem Strom seien der entscheidende Faktor. Optimierung, Skalierung und Ramp-up der gesamten PtX-Wertschöpfungskette wird laut Studie zu weiteren signifikanten Kostensenkungen führen. Das werde die Erzeugungs- und Importkosten nachhaltiger Energieträger nach 2030 weiter deutlich reduzieren.
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Warum sollten andere Länder für DE Wasserstoff produzieren statt ihn selbst für ihre eigene Bevölkerung + Industrie zu nutzen !?
Nur abwarten, die Antwort auf deine Frage kommt spätestens im November und bis März werdest du immer wieder die Antwort auf dem Himmel sehen dürfen. Endlose Wolken, die die nötige Energie aus PV zu komischen MW reduzieren. Von April bis September fast 90% der jährlichen Energieproduktion, der Rest des Jahres bringt auch etwas jedoch die Menge ist genau umgekehrt proportional zu dem in der Zeit gewaltigen Bedarf. Deswegen muss man in den Ländern investierten, die sich über viel konstanter und viel mehr Sonne freuen dürfen. Als Ergänzung kommt noch der Wind, leider auch nicht berechenbar. Die Zahlen habe ich anhand eigener PV Anlage genannt. Excel rechnet es brav innerhalb der letzten 4 Jahren.
@Pit: Das nennt sich Spezialisierung und macht die moderne Welt und Wirtschaft aus.
Kurzum: Genau aus dem Grund, warum Deutschland, China, Japan für Billionen Waren und Dienstleistungen exportieren, statt sie für sich selbst zu nutzen – weils Geld bringt.
Die angedachten Wasserstoffländer profitieren hier sogar noch doppelt, da ausländische (deutsche) Investoren dort vor Ort eine Wasserstoffwirtschaft und Infrastruktur aufbauen, so dass auch diese Länder Teile des H2 nutzen können.
Zu ernst darf man diese Zahlen aber nicht nehmen. Mehr als die Größenordnung (1ct, 10ct oder 100ct pro kWh) kann man solchen Studien nicht entnehmen. Billiger als die Fossilen wird es aber wohl nicht werden. Für manche Anwendungen sogar deutlich teurer, wenn Eisenerz nicht mehr mit billiger Kohle sondern mit teurem Wasserstoff zu Stahl reduziert wird.
Dafür werden dann auch weniger Kosten den zukünftigen Generationen aufgebürdet. Das sieht freilich nicht jeder ein, weshalb er auf die nächste Generation Rücksicht nehmen sollte, wenn er heute gut leben will. Womöglich hat er gar keine Nachkommen, für die er sorgen will, oder er fühlte sich von seiner Vorgängergeneration auch schlecht behandelt. Ohne einen ausdrücklichen gesellschaftlichen Konsens darüber, was wir den zukünftigen Generationen schulden, oder ihnen bedenkenlos aufbürden können, wird dieser unsichtbare Elefant immer im Raum stehen. Um die Stimme der nachfolgenden Generationen stärker in die demokratische Entscheidungsfindung einzubeziehen, sollten Eltern ein Wahlrecht zur Ausübung für ihre minderjährigen Kinder erhalten. Das könnte zu einem gerechteren Ausgleich der zwischengenerationellen Interessengegensätze führen. Für mein Gefühl haben zur Zeit die Alten, Kinderlosen ein zu starkes Gewicht bei den Wahlen. Die wählen dann Chrupalla, Lindner oder Weidel.
„Möglichst günstige Erzeugungskosten von erneuerbarem Strom seien der entscheidende Faktor.“ Wenn das so ist, dann würde ich das alles in Europa und möglichst regional und dezentral machen wollen. Wozu über die Weltmeere transportieren. Solarstrom gibt es auch in Deutschland für unter 2 Cent / Kilowattstunden, wenn ein Solarpark abgeschrieben ist. Windstrom für unter 5 Cent. Das gut kombiniert, dürfte billiger, resilienter und zukunftsträchtiger sein, als Lieferländer zu suchen, die selber erst mal ihre eigene Energiewende stemmen sollten.
Das Fraunhofer ISE steht offenbar immer noch auf dem Standtpunkt, wir hätten zu wenig Fläche für ausreichend Wind- und Solarparkstrom. Ich werfe hier mal Zahlen zur Diskussion in den Raum und werde in wenigen Tagen mit einem eigenen Artikel nachlegen:
– 100 % EE für Deutschland für 1.500 Terawattstunden grünen Strom / Jahr zur Energieversorgung aller Sektoren
Erzeugung:
– PV-Dach: 260 Gigawatt installierte Leistung
– PV-Freifläche: 600 Gigawatt installierte Leistung (ca. 3,3 % des Agrarlandes, wenn nur dort!)
– Wind-Onshore: 198 Gigawatt installierte Leistung
– Wind Offshore: 27 Gigawatt installierte Leistung
– notwenige Saison-Stromspeicherkapazität: 163 Terawattstunden
– plus Mittel- und Kurzfristspeicher (Batterien, Druckluft, Redox-Flow, möglichst in der Regie der Netzbetreiber auf allen Ebenen) incl. Abwärmenutzung zur Effizienzsteigerung bei allen Speichersystemen
(Simuliert mit 100ProSim https://www.ernes.de/seite/422657/softwaretools-100prosim.html und freundlicher Unterstützung von Hans Heinrich Schmidt-Kanefendt)
Wo ist das Problem, das Energiesystem der Zukunft so zu gestalten. Das geht eigentlich ohne Importe und Exporte, die vorhandenen Import-Export-Strukturen können aber helfen, die Versorgung preiswerter zu machen.
Super Idee,
also müssen wir einfach nur noch bereits abgeschriebene Solar- und Windparks bauen, damit Ihre Kalkulation aufgeht. 😀
Zumindest bei Windparks, teilweis sogar bei Solaranlagen wird übrigens nach Auslauf der Förderung gejammert, dass man diese (obwohl bereits 1,x mal abgschrieben) ohne hohe Einspeisevergütung nicht zu Börsenpreisen betreiben könne. Einige werden „repowered“, andere einfach so abgerissen.
@Sebastian
Witzbold oder was? Natürlich muss man ausreichend große Solarparks (unter 25 Hektar eher nicht) jetzt bauen, die rentabel für 5-6 Cent für 20 Jahre grünen Strom liefern und danach für die Ewigkeit bei unter 2 Cent / Kilowattstunden rentabel betrieben werden können. Das geht nicht mit Dach, Balkon oder Kleinkram. Man müsste nur mal anfangen. Die 20 Jahre sind schneller rum, als man denkt. Und auch 5-6 Cent für neuen Solarparks oder 7-8 Cent für neue Windräder ist allemal günstiger, als neue Wind- und Solarparks im Ausland zu bauen. Die müssen ihre Abschreibung ja auch erst mal erwirtschaften plus Umwandlungsverluste und Transportkosten für dieses „X“.
Windparks sind nach 25-30 Jahren – Abschreibungsende, Förderungsende hin oder her – leider Schrott und müssten wieder komplett neu errichtet werden. Bei Solarparks ist das zum Glück anders, weil da keine mechanischen Belastungen auftreten, die Windmühlen mürbe machen. Da tauscht man im laufenden Betrieb einfach immer das aus, was defekt ist, oder repowert abschnittsweise komplette Teile, wenn das günstiger ist.
Ralf, du scheinst dich ja auch in Humor zu versuchen.
Also, 20 Jahre sind kalkulatorisch nach 20 Jahren rum, nicht „schneller als man denkt“.
Und nein, es ist in Deutschland nicht möglich, Strom per PV für 2 Cent zu produzieren und wird es auch nie.
Deine Rechnung ist kindisch.
Erstmal willst du ja bis zur Abschreibung fördern, somit kannst du bilanziell also nicht erst ab der Abschreibung rechnen.
Aber vorallem fallen auch bei abgeschriebenen PV-Parks insb. Wartung und Versicherungen an, aber (besonders in deinem Beispiel gravierend) Flächenkosten, entweder in Form von Pacht oder in Form von Opportunitätskosten. Da du soviel Fläche wie möglich zubauen willst, werden diese sogar noch immer weiter steigen.
NUR die letztgenannten dieser Kosten übersteigen die von dir genannten Erzeugungskosten pro kWh. Alles andere vollkommen ausgeklammert. Indirekte Kosten, die nicht direkt beim Betreiber anfallen, sowieso.
Daher ist es eben der Clou, davon ggf. Gebrauch zu machen, PV-Strom in anderen Regionen der Welt zu produzieren und in Form von zB H2, CH3O2 oder ähnlichem eben dennoch in den grossen Verbrauchszentren (also zB Deutschland) nutzen zu können.
Und nur aufgrund des billigen, nahezu kostenlosen Landes, gepaart mit den hohen Erträgen, ist es zB Investoren möglich, in Saudi Arabien PV-Strom zu Kosten zu erzeugen, an die hier nicht mal abgeschriebene Anlagen rankommen.
Und ja, jeder sollte gerne sich soviel Solar installieren, wie möglich..auch Balkonkraftwerke usw. Bin ich absoluter Fan von, dass man grade im Gebäudesektor gerne alles mit PV zubaut.
Aber sollte man deshalb nicht mit Phantasiezahlen agieren.
Ob unsere Energie aus dem Ausland kommt oder nicht, wird wohl der Mark entscheiden. Das setzt allerdings voraus, dass wir uns keine Marktbehindernde Gesetze einfallen lassen und damit uns bewusst oder unbewusst für die teure Variante entscheiden.
Auch sei angemerkt, dass es sich nicht nur um ein kompliziertes, sondern um ein komplexes System handelt, d.h. das Energiesystem wird zeitlich nicht absehbar von innen und außen beeinflusst. Darum ist es nicht wirklich planbar.
Wichtig ist jedoch, dass es geeignete Strategieen gibt, deren Umsetzbarkeit bewiesen ist, um nicht in eine völlig falsche Richtung zu rennen.
Die Wahrheit liegt zwischen Ralf und Sebastian: Die laufenden Kosten einer PV-Anlage sind deutlich niedriger als 2ct. Versicherung für meine 6000kWh/Jahr beträgt 6000ct, also etwa 1ct/kWh. Die Pacht für 1ha PV-Land, auf dem etwa 1GWh erzeugt werden kann, beträgt zwischen 200000 und 500000ct/Jahr, also 0,2 bis 0,5ct/kWh. Der Rest, also Wartung, Verwaltung ist für eine große Anlage noch geringer. Ewig können Module aber auch nicht arbeiten. Wenn sie doppelt so lange halten wie die kalkulierte Abschreibungszeit von 20 Jahren, wird man sehr gut bedient sein. Schließlich sind die Module mit ihren Kunststoffteilen und Kontakten erheblichen Temperaturschwankungen, saurem Regen und nicht zuletzt der UV-Strahlung ausgesetzt. Das zehrt. Wirkliche Erfahrungswerte hat man noch nicht für das, was heute gebaut wird. In der Vergangenheit gab es Module, die schon nach weniger als der Hälfte der Zeit ausgefallen sind.
Die Erzeugungskosten ergeben sich dann (bei 20 Jahren Abschreibung + 20 Jahren Windfall) genau aus dem Mittelwert von laufenden Kosten plus. Abschreibung und laufenden Kosten. Diese Durchschnittskosten werden in Mitteleuropa also zwischen 3 und 4 ct/kWh liegen. Ist aber alles mit größeren Unsicherheiten behaftet: Wenn fatale Hagelereignisse häufiger werden, wird man entweder die Versicherungsprämien erhöhen müssen, und/oder die Module stabiler und damit teurer bauen müssen. Pachtkosten hängen davon ab, ob die Bevölkerungsdichte steigt oder fällt. Die eingeborene Bevölkerung nimmt zwar ab, der Migrationsdruck wird aber noch lange hoch sein. Auch die zusätzlichen 20 Jahre Windfall sind natürlich Spekulation. Könnten genauso gut 10 oder 30 Jahre sein. Und je nach Technologieentwicklung (Tandem-Zellen mit Perowskiten oder Renaissance der Dünnschicht?) werden weder Produktionskosten noch Dauerhaltbarkeit Konstanten sein. Und je einseitiger das Erzeugungsspektrum wird (hauptsächlich PV oder proportionaler Ausbau der Windkraft?) desto mehr Speicher (kurz, mittel, lang) wird man benötigen.
@Sebastian:
bitte sehr genau aufpassen, was ich schreibe, sonst ist mein Humorvorrat schnell erschöpft.
– Ich will nicht irre viel Land, sonder max. 3,5 % des Agrarlandes.
– Ich begleite den BAu und den Betrieb von großen Solarparks seit 2009 und will seit 2019 keinesfalls irgendeine finanzielle Förderung, sondern vermarkte nur noch per PPA. Darum fange ich aber auch erst ab 10 Hektar, lieber 25 Hektar an zu denken, geschweige denn zu arbeiten, an einem Projekt zu arbeiten.
– Die 2 Cent / Kilowattstunde (heutige Kaufkraft) sind seriöse Kalklulation, die überall in der Fachwelt so akzeptiert sind. (Lesetipp für die Recherche: https://www.gemeinsameinfachmachen.de/sun-for-future/biodiv-solarparks-auf-landwirtschaftlich-genutzten-flaechen/ nach „preiswert“ suchen und den klickbaren Links mit dem Begriff „preiswert“ folgen)
– Flächenpacht: Diese bewegt sich – bei ziemlich genau 5-6 % der Umsatzerlöse aus dem Stromverkauf bei neuen Anlagen. Das sind als 5% bis 6% von 5-7 Cent / Kilowattstunde sind. Es ist bei abgeschriebenen Anlagen überhaupt kein Problem, 10-12% von 2 Cent als Pacht dem Flächeneigentümer zu überlassen. Dann bleiben immer noch 90-88 % der Umsatzerlöse zur Deckung der anderen laufenden Kosten für den dauerhaften Betrieb.
– Phantasiezahlen sind das nicht und wer Balkonkraftwerke mag, der kann das gerne tun, wenn es sich lohnt. Da gilt die alte RWE-Kraftwerker-Weisheit. Die gilt eigentlich für jedes Kraftwerk 🙂
Die RWE Kraftwerker-Weisheit habe ich von Prof. Dr. Reinhold Elsen, anläßlich der Jahrestagung des Netzwerks Kraftwerktstechnik in NRW am 27. August 2019 im Hotel Franz in Essen. Sein Satz lautete:
„Ein Kraftwerk wird solange betreibe, wie es sich lohnt.“
Damit ein Solarkraftwerk für die Netzeinspeisung und Nutzung durch Dritte nach einer Förderung oder nach einem ersten guten PPA-Vertrag lohnenswert bleibt, sollte es preiswert und wettbewerbsfähig Strom anbieten können. Das geht am ehesten mit Freiflächen-Photovoltaik ab 10 Hektar aufwärts.
Ralf Schnitzler schreibt.
– Die 2 Cent / Kilowattstunde (heutige Kaufkraft) sind seriöse Kalklulation, die überall in der Fachwelt so akzeptiert sind.
Das ist sogar bei der Industriestrompreisdebatte ein Thema. Jürgen Trittin, letzte Woche bei Marcus Lanz auf die Frage warum er gegen einen Industriepreis ist, wörtlich. Ich weiß von was ich rede. Ich habe den Fehler einmal gemacht bei der Befreiung einzelner Strom intensiven Unternehmen. Dann macht er den Vorschlag mit den Windparks, und sagt, da ist der Strom für 4 bis 5 Cent zu haben.
Siehe hier so ab Minute 57
https://www.zdf.de/gesellschaft/markus-lanz/markus-lanz-vom-30-august-2023-100.html