Wasserstoffspeicherung in Salzkavernen kostet 0,66 bis 1,77 Euro pro Kilogramm

Um den Speicherbedarf von Wasserstoff im Jahr 2045 zu größtmöglichen Teilen mithilfe von Salzkavernen abdecken zu können, sollte die Bundesregierung möglichst zeitnah die notwendigen Weichen stellen, einen rechtlichen Rahmen setzen und vor allem Bedarfe und Ausbauziele festlegen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Energiewirtschaftlichen Instituts der Universität zu Köln (EWI).

Salzkavernen seien besonders gut geeignet, um Wasserstoff zu speichern. Mit ihnen lasse sich besonders hohe Ein- und Ausspeicherleistung erreichen. Dabei komme es zu geringen Verunreinigungen und Verlusten, schreiben die Autoren der Studie. Deutschland habe im europäischen Vergleich aufgrund von geologischen Gegebenheiten das größte Potenzial für die Wasserstoffspeicherung in Salzkavernen.

Allerdings benötigen Planung und Neubau bis zu zehn Jahre. Die Bundesregierung müsse daher zeitnah einen Plan zu Bedarfen und Ausbauzielen rechtlich festlegen. Nur so gäbe es einen prognostizierbaren Bedarf, auf dessen Grundlage Wirtschaftspläne für neue Kavernen abgegeben werden können. Und eine genaue Bedarfsplanung sei für die Entwicklung von Kavernenspeichern besonders wichtig.

Wirtschaftlichkeit

Im Kern der Studie ermittelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Kosten der Wasserstoffspeicherung in Salzkavernen. Dabei handelt es sich um künstliche Höhlen in Salzgestein. Die Speichergestehungskosten für Wasserstoff in solchen Höhlen lägen zwischen 0,66 und 1,75 Euro pro Kilogramm, heißt es in der Studie. Das wären zwischen 19,2 und 52,8 Euro pro Megawattstunde. Das EWI Köln schätze diesen Kosten anhand von Investitions- und Betriebskosten solcher Anlagen ab.

„Salzkavernen müssten in einem künftigen Wasserstoffmarkt in Deutschland sowohl aus Systemsicht als auch hinsichtlich der Kosten eine große Rolle spielen“, sagt Ann-Kathrin Klaas, Project Lead im Bereich Energy Commodities am EWI. Sie hat die Studie mit David Schlund, Jan Hendrik Kopp und Meike Vey verfasst. Die Speicherkosten der Kavernen seien „mit rund einem Euro pro Kilogramm im Vergleich zu Wasserstoffproduktions- und -importkosten durchaus relevant.“ Die Produktion von Wasserstoff im aktuellen deutschen Stromsystem würde etwa drei bis vier Euro pro Kilogramm kosten. Somit würde die Speicherung rund ein Viertel der gesamten Bereitstellungskosten von Wasserstoff ausmachen.

Bis 2030 benötige Deutschland Wasserstoffspeicher mit einer Kapazität von drei Terawattstunden. Der Bedarf könnte bis 2045 aber auf mehr als 100 Terawattstunden im Jahr steigen, wie aus der Studie hervorgeht. In Salzkavernen wird derzeit Erdgas gespeichert. Widmet man diese um, kämen sie auf ein Speicherpotenzial von 30 Terawattstunden. Daher wäre ein Neubau von Kavernen notwendig. Eine Salzkaverne in Deutschland habe eine durchschnittliche Speicherkapazität von 30 bis 140 Gigawattstunden.

Der wichtigste Preistreiber ist die Auslastung der Kavernen. Verringert sich die jährliche Zyklenzahl, steigen die Kosten auf 3,50 Euro pro Kilogramm an. Bei einer hohen Zyklenzahl pro Jahr wären auch 0,45 Euro pro Kilogramm Wasserstoff möglich. Eine hohe Zyklenzahl für eine Wasserstoff Salzkaverne ist laut Studie vier, eine niedrige läge bei einem Zyklus im Jahr.

Die Studie veröffentlichen die Kölner Wissenschaftler unter dem Titel „Die Bedeutung von Wasserstoffspeichern – Eine Analyse der Bedarfe, Potenziale und Kosten“ des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln.