Studie: Bei hohem Bedarf verdoppelt sich der Wasserstoffpreis
Für wettbewerbsfähige Kosten müssen Verkehrs- und Wärmesektor elektrifiziert und grüner Wasserstoff politisch gefördert werden
Berlin (ots)
- Studie von Aurora Energy Research: Prognosen für den Wasserstoffbedarf in Deutschland im Jahr 2050 liegen zwischen 150 und 500 TWh - je nachdem, wie stark die Sektoren Wärme und Verkehr elektrifiziert werden
- Je höher der Bedarf, desto höher die Kosten für grünen Wasserstoff: Der Preis pro Kilogramm wäre bei hohem Bedarf im Jahr 2040 doppelt so hoch wie bei niedrigem Bedarf, da günstige lokale Potenziale für Elektrolyseure begrenzt sind
- Interkontinentaler Import von grünem Wasserstoff, etwa aus Nordafrika, ist durch hohe Transportkosten teurer als heimische Produktion, falls neue Fernleitungen oder Schiffstransport benötigt werden
- Um grünen Wasserstoff möglichst schnell wettbewerbsfähig gegenüber blauem zu machen, braucht es politische Maßnahmen zur Schaffung von ausreichend Elektrolyseur- und erneuerbaren Stromerzeugungskapazitäten
Das Jahr 2020 ist in vielerlei Hinsicht wegweisend für Wasserstoff: Nicht nur wurde die deutsche und europäische Wasserstoffstrategie veröffentlicht, jüngst haben auch die ersten Reallabore für Wasserstoff den finalen Förderzuschlag bekommen. Eine Studie von Aurora Energy Research zeigt nun, dass die Kosten für den Wasserstoff erheblich davon beeinflusst werden, wie sich die Nachfrage in Zukunft entwickelt: Ein hoher Bedarf lässt den Preis deutlich ansteigen, vor allem, wenn er mit grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden soll. Das unterstreicht 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.
Niedrigerer Bedarf erlaubt Nutzung von billigem Strom zur Wasserstoffherstellung
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. Der Grund dafür liegt im hohen Strombedarf der Elektrolyse, wie die Berechnungen der Aurora-Experten zeigen: "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 kommt.
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.
Grüner Wasserstoff braucht politische Förderung
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. Denn aktuell ist er rund 50 Prozent teurer, und die Modellierung zeigt, dass er rein marktwirtschaftlich, also ohne Anschubförderung, erst in den 2040er Jahren wettbewerbsfähig würde. Um diesen Zeitpunkt vorzuziehen, müssen 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 finden Sie unter http://ots.de/6awi3n
Am Donnerstag, 03.09.2020, 11:00-12:30 Uhr, berichten die Studienautoren in einem Webinar über ihre Ergebnisse. Die Teilnehmerzahl ist begrenzt (first come first serve), Anmeldung unter: http://ots.de/eUthpG
Über Aurora Energy Research
Aurora Energy Research ist ein unabhängiges Energiemarktmodellierungs- und -analytikunternehmen, das 2013 von Ökonomen der Universität Oxford gegründet wurde. Aurora liefert auf Grundlage von innovativen Modellen und datengetriebenen Analysen tiefgreifende Einblicke in die europäischen und globalen Energiemärkte und unterstützt damit Projekt- und Investitionsentscheidungen. Dienstleistungen sind u.a. regelmäßige Langfristprognosen, Reports, Konferenzen und individuelle Beratungsprojekte. Aurora Energy Research hat Büros in Oxford, Sydney und Berlin. Weitere Informationen finden Sie unter www.auroraer.com/
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