Wasserstoff per Schiff kostet bis zu fünf Euro pro Kilogramm

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Der Bedarf an grünem Wasserstoff kann allein durch den Transport über Pipelines nicht gedeckt werden. Laut nationaler Wasserstoffstrategie werden ab 2030 Einfuhren von mindestens 45 TWh Wasserstoff pro Jahr benötigt. Alternative Transportmöglichkeiten per Schiff von elementarem Wasserstoff, Derivaten und Wasserstoffträgern kommen jedoch mit erheblichen Herausforderungen. Das geht aus der Analyse „Wasserstoff-Importoptionen für Deutschland“ von Agora Energiewende hervor.

Drei Herausforderungen

Konkret stellen sich drei Herausforderungen der Einfuhr von Wasserstoff per Schiff in den Weg. Zum einen gebe es ein komplexes Wechsel­spiel mehrerer Komponenten mit niedrigem Technologie-Reifegrad und einer Umsetzungszeit von zehn Jahren. Zum zweiten gebe es andere Importoptionen mit denen synthetische Gase im Wettbewerb stünden, die mittelfristig günstiger wären. Zum dritten bestünden weiterhin regulatorische Unsicherheiten hinsichtlich der Messung, Berichterstattung und Überprüfung internationaler Kohlenstoffströme.

Der Analyse zufolge bewegen sich Kosten von grünem Wasserstoff, der per Pipeline nach Deutschland kommt, bei etwas unter einem Euro pro Kilogramm. Das macht diesen Transportweg zur günstigsten Alternative. „Mit dem Bau der LNG-Terminals in Deutschland ist auch eine Diskussion über die künftige Verwendung der Infrastruktur für die Einfuhr klimaneutral erzeugter Moleküle entbrannt“, sagt Frank Peter, Direktor von Agora Industrie. „Für manche Konzepte haben die Flüssiggasterminals überhaupt erst die Voraussetzungen geschaffen, um als Importalternative für Wasserstoff in Betracht gezogen zu werden.

Die Alternativen wären die Verwendung von synthetischem grünem Gas, brikettierter Eisenschwamm oder Ammoniak.“ Dem Direktor zufolge habe sich der Wettbewerb für Importtechnologien durch den Bau der LNG-Terminals ausgeweitet.

Der Transport per Schiff von synthetischem Gas wie grünes Methan koste etwa 3,5 bis 4,5 Euro. Wenn das Gas zurück in Wasserstoff gewandelt werden muss, weil es der Anwendungsbereich verlangt, muss dafür noch eine entsprechende zentrale Anlage geschaffen werden. Zumal dann auch der dabei entstehende Kohlenstoffdioxid abgeschieden werden muss, um die Technologie dann klimaneutral zu machen, schreibt Agora Energiewende. Das CO2 muss dann per Schiff zurück an den Ort gelangen, an dem aus elementarem Wasserstoff synthetische Gase hergestellt werden, um den Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Dann koste das synthetische Gas bis zu fünf Euro pro Kilogramm.

„Synthetisches Gas mit einem nahezu geschlossenen Kohlenstoffkreislauf hat besonders viele Komponenten mit vergleichsweise niedrigem Technologie-Reifegrad. Angesichts ihrer zeitlich ambitionierten Pläne müssen die Projektentwickler zeigen, wie sie den kommerziellen Betrieb im großen Maßstab – insbesondere der low-carbon-Komponenten, die eine Reduktion des CO₂-Ausstoßes sicherstellen sollen – so zeitnah erreichen können, dass synthetisches Gas tatsächlich einen schnellen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten kann.“

Günstiger geht es, wenn das synthetische Gas in seiner Form erhalten bleibt. Da grünes Gas molekular analog zu Erdgas ist, kann die bestehende Erdgasinfrastruktur weiter genutzt werden. Das macht es augenscheinlich günstiger, birgt jedoch die Gefahr, dass somit der Übergang zu einer nicht-fossilen Wirtschaft verschleppt wird. Zumal dann noch nicht geregelt ist, an welcher Stelle in dem Kohlenstoffstrom die Emission gezählt wird. Zudem sei eine Abscheidung von CO₂ aus der Atmosphäre, die dann notwendig wäre, technologisch noch nicht reif.

Andere Optionen sind da günstiger. Derivate wie grüner Ammoniak oder brikettierter Eisenschwamm seien mit 1,5 Euro je Kilogramm Wasserstoff, der daraus wieder gewonnen würde, eine besonders günstige Lösung. Diese günstige Rechnung funktioniert jedoch, nur wenn diese Stoffe direkt weiterverarbeitet werden können, etwa für die Düngemittel- oder Stahlherstellung.

Weitere Innovationen benötigt

Hinzu kommt, dass brikettierter Eisenschwamm als Wasserstoffträger noch einige Innovationen bedarf, um diesen anvisierten Preisrahmen einzuhalten. Eine Rückumwandlung würde in jedem Falle weitere Kosten verursachen. Vergleicht man die drei Importarten elementarer Wasserstoff, Wasserstoffträger, und Derivate zur direkten Nutzung, werde deutlich: Fast alle benötige noch technologische Innovationen zur Umsetzung, schreiben die Autoren. Ausnahmen bilden Wasserstoff, der über Pipelines transportiert wird und Ammoniak, der direkt genutzt wird.

Die Überwindung der meisten technologischen Hürden wird auf einen Zeitraum zwischen acht und zehn Jahren geschätzt. Ammoniak-Cracker, mit denen sich Wasserstoff aus grünem Ammoniak rückgewinnen lässt, brauchen der Studie nach, noch sechs bis sieben Jahre bis zur kommerziellen Realisierung. Agora Energiewende und Agora Industrie erstellten die Studie in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Hamburg und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Die Studie befasst sich besonders vertieft mit dem Transport von synthetischem Gas mit geschlossenem Kohlenstoffkreislauf.

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