Grüner Wasserstoff: Produktionskosten erst 2050 bei 2 Euro pro Kilo
Eine neue Studie zeigt: Grüner Wasserstoff aus Elektrolyseuren kann im Jahr 2030 in einzelnen Ländern für rund 3 €/kg hergestellt werden und wäre dann so teuer wie konventionell erzeugter Wasserstoff.
Aurora Energy Research hat die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus Elektrolyseuren über vier verschiedene Geschäftsmodelle für acht europäische Länder analysiert. Zentrales Ergebnis: Grüner Wasserstoff kann im Jahr 2030 in einigen Ländern Europas für rund 3 € pro Kilo produziert werden und erreicht damit Kostenparität mit blauem Wasserstoff, der aus Erdgas mit Speicherung des dabei freigesetzten Kohlendioxids hergestellt wird. Dennoch liegen die Kosten noch deutlich über den 2 €, die viele frühere Studien prognostizierten und die entscheidend sind in Bezug auf die Konkurrenzfähigkeit mit grauem Wasserstoff, bei dessen Herstellung aus fossilen Rohstoffen das Kohlendioxid nicht aufgefangen wird.
Am günstigsten in Norwegen, Spanien und Großbritannien
Ein Vergleich verschiedener Geschäftsmodelle zeigt, dass die optimale Lösung von Land zu Land und sogar von Region zu Region unterschiedlich ist. Die kostengünstigste Produktion von grünem Wasserstoff in Europa wird in Ländern wie Norwegen, Spanien und Großbritannien erreicht, indem ein Elektrolyseur direkt vor Ort an Windkraft- und Photovoltaikanlagen gekoppelt wird. Das ideale Geschäftsmodell besteht darin, durch flexible Anpassung an die jeweilige Wind- und Solarstromerzeugung die Auslastung zu optimieren.
Deutschland gehört unter den betrachteten Ländern zu denen mit den höchsten Wasserstoffproduktionskosten. Am günstigsten sind hierzulande netzgekoppelte Elektrolyseure, die flexibel betrieben werden und so ihre Produktion optimieren, um Zeiten hoher Stromkosten zu vermeiden und die Betriebskosten zu senken. Durch hohe Anschluss- und Netzgebühren erreicht dieser Wasserstoff in Deutschland erst Mitte der 2030er Jahre die Kostenparität mit blauem Wasserstoff.
Deutliche Kostensenkung bei Strompreis von 1 ct/kWh
Aurora Energy Research hat auch modelliert, was zum Erreichen von Wasserstoffproduktionskosten von 2 Euro pro Kilo nötig wäre: Bei einer Elektrolyseur-Auslastung von 50 Prozent bräuchte es dafür durchschnittliche Stromkosten von 10 Euro pro Megawattstunde (1 ct/kWh) - die Annahme so niedriger Stromkosten ist jedoch in den kommenden Jahren unrealistisch. Somit braucht es in den 2020er Jahren gezielte Unterstützung durch die Regierungen, um den Aufbau einer grünen Wasserstoffwirtschaft zu fördern und die Kosten zu senken.
Wasserstoff in ausreichenden Mengen
Entgegen vieler Annahmen muss Wasserstoff keine Mangelware bleiben. Bereits ab dem Jahr 2030 kann der Bedarf mehr als gedeckt werden. Voraussetzung ist jedoch, dass die politischen Rahmenbedingungen entsprechend geschaffen werden. Zu diesem Ergebnis kommt eine im Auftrag des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfachs (DVGW) durchgeführte Studie von Frontier Economics. Die Untersuchung hat in verschiedenen Szenarien die mittel- und langfristige Verfügbarkeit klimaneutraler Gase ermittelt.
Demnach stehen im Jahr 2030 rund 290 Terawattstunden (TWh) CO₂-armer bis klimaneutraler Wasserstoff zur Verfügung. Etwa 60 % davon wären grüner Wasserstoff aus heimischer Elektrolyse und anderen europäischen Ländern. Diese Menge übertrifft um ein Vielfaches alle gängigen Nachfrageprognosen. So geht der Nationale Wasserstoffrat für diesen Zeitraum von einem Bedarf von bis zu 110 TWh aus.
Wasserstoff ist kein "Champagner der Energiewende"
Bis 2045 könnten Industrie, Fahrzeuge sowie Gebäude dann mit einer Energiemenge von 850 TWh versorgt werden. Durch den Import von grünem Wasserstoff beispielsweise aus Ländern Nordafrikas wäre auf lange Sicht sogar ein Angebot von etwa 2.000 TWh denkbar. Dies entspricht mindestens dem Doppelten der Energie, die im klimaneutralen Deutschland der Zukunft benötigt wird.
„Das Argument, Wasserstoff sei der Champagner der Energiewende, ist somit widerlegt. Mit politischem Willen und den notwendigen Weichenstellungen können über die deutschen Verteilnetze ausreichende Mengen für alle Sektoren zur Verfügung stehen – für die Industrie und auch für die über 20 Mio. Haushalte, die heute mit Gas heizen. Es sollten also alle Sektoren für die Anwendung von Wasserstoff berücksichtigt werden“, sagt der DVGW-Vorstandsvorsitzender Prof. Gerald Linke und unterstreicht damit die zwingende Technologieoffenheit und die Chance der mit einer Diversifizierung verbundenen Stärkung der Versorgungssicherheit. Für eine solche Transformation sei Deutschland mit seiner Infrastruktur gut aufgestellt und wasserstofftaugliche Endgeräte bereits entwickelt.
Kosten sinken
Der Umbau des Energiesystems ist laut DVGW nur zu schaffen, wenn alle Optionen ausgeschöpft werden – sowohl der Ausbau erneuerbarer Energien als auch die Marktentwicklung klimafreundlicher Gase. Nur so lassen sich die enormen Energiemengen decken, die heute noch mit fossilen Rohstoffen erzeugt werden.
Die Studie des DVGW entkräftet zudem das Vorurteil, klimafreundliche Gase seien zu teuer für den Gebäudesektor. So könnten die langfristigen Herstellungskosten von grünem Wasserstoff von aktuell 25 bis 30 Cent pro Kilowattstunde auf fünf bis sieben Cent im Durchschnitt im Jahr 2045 sinken.
Hinweis:
Bitte aktivieren Sie Javascipt in Ihrem Browser, um diese Seite optimal nutzen zu können
Zum Lesen dieses Artikels benötigen Sie ein top agrar Abonnement
Aurora Energy Research hat die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus Elektrolyseuren über vier verschiedene Geschäftsmodelle für acht europäische Länder analysiert. Zentrales Ergebnis: Grüner Wasserstoff kann im Jahr 2030 in einigen Ländern Europas für rund 3 € pro Kilo produziert werden und erreicht damit Kostenparität mit blauem Wasserstoff, der aus Erdgas mit Speicherung des dabei freigesetzten Kohlendioxids hergestellt wird. Dennoch liegen die Kosten noch deutlich über den 2 €, die viele frühere Studien prognostizierten und die entscheidend sind in Bezug auf die Konkurrenzfähigkeit mit grauem Wasserstoff, bei dessen Herstellung aus fossilen Rohstoffen das Kohlendioxid nicht aufgefangen wird.
Am günstigsten in Norwegen, Spanien und Großbritannien
Ein Vergleich verschiedener Geschäftsmodelle zeigt, dass die optimale Lösung von Land zu Land und sogar von Region zu Region unterschiedlich ist. Die kostengünstigste Produktion von grünem Wasserstoff in Europa wird in Ländern wie Norwegen, Spanien und Großbritannien erreicht, indem ein Elektrolyseur direkt vor Ort an Windkraft- und Photovoltaikanlagen gekoppelt wird. Das ideale Geschäftsmodell besteht darin, durch flexible Anpassung an die jeweilige Wind- und Solarstromerzeugung die Auslastung zu optimieren.
Deutschland gehört unter den betrachteten Ländern zu denen mit den höchsten Wasserstoffproduktionskosten. Am günstigsten sind hierzulande netzgekoppelte Elektrolyseure, die flexibel betrieben werden und so ihre Produktion optimieren, um Zeiten hoher Stromkosten zu vermeiden und die Betriebskosten zu senken. Durch hohe Anschluss- und Netzgebühren erreicht dieser Wasserstoff in Deutschland erst Mitte der 2030er Jahre die Kostenparität mit blauem Wasserstoff.
Deutliche Kostensenkung bei Strompreis von 1 ct/kWh
Aurora Energy Research hat auch modelliert, was zum Erreichen von Wasserstoffproduktionskosten von 2 Euro pro Kilo nötig wäre: Bei einer Elektrolyseur-Auslastung von 50 Prozent bräuchte es dafür durchschnittliche Stromkosten von 10 Euro pro Megawattstunde (1 ct/kWh) - die Annahme so niedriger Stromkosten ist jedoch in den kommenden Jahren unrealistisch. Somit braucht es in den 2020er Jahren gezielte Unterstützung durch die Regierungen, um den Aufbau einer grünen Wasserstoffwirtschaft zu fördern und die Kosten zu senken.
Wasserstoff in ausreichenden Mengen
Entgegen vieler Annahmen muss Wasserstoff keine Mangelware bleiben. Bereits ab dem Jahr 2030 kann der Bedarf mehr als gedeckt werden. Voraussetzung ist jedoch, dass die politischen Rahmenbedingungen entsprechend geschaffen werden. Zu diesem Ergebnis kommt eine im Auftrag des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfachs (DVGW) durchgeführte Studie von Frontier Economics. Die Untersuchung hat in verschiedenen Szenarien die mittel- und langfristige Verfügbarkeit klimaneutraler Gase ermittelt.
Demnach stehen im Jahr 2030 rund 290 Terawattstunden (TWh) CO₂-armer bis klimaneutraler Wasserstoff zur Verfügung. Etwa 60 % davon wären grüner Wasserstoff aus heimischer Elektrolyse und anderen europäischen Ländern. Diese Menge übertrifft um ein Vielfaches alle gängigen Nachfrageprognosen. So geht der Nationale Wasserstoffrat für diesen Zeitraum von einem Bedarf von bis zu 110 TWh aus.
Wasserstoff ist kein "Champagner der Energiewende"
Bis 2045 könnten Industrie, Fahrzeuge sowie Gebäude dann mit einer Energiemenge von 850 TWh versorgt werden. Durch den Import von grünem Wasserstoff beispielsweise aus Ländern Nordafrikas wäre auf lange Sicht sogar ein Angebot von etwa 2.000 TWh denkbar. Dies entspricht mindestens dem Doppelten der Energie, die im klimaneutralen Deutschland der Zukunft benötigt wird.
„Das Argument, Wasserstoff sei der Champagner der Energiewende, ist somit widerlegt. Mit politischem Willen und den notwendigen Weichenstellungen können über die deutschen Verteilnetze ausreichende Mengen für alle Sektoren zur Verfügung stehen – für die Industrie und auch für die über 20 Mio. Haushalte, die heute mit Gas heizen. Es sollten also alle Sektoren für die Anwendung von Wasserstoff berücksichtigt werden“, sagt der DVGW-Vorstandsvorsitzender Prof. Gerald Linke und unterstreicht damit die zwingende Technologieoffenheit und die Chance der mit einer Diversifizierung verbundenen Stärkung der Versorgungssicherheit. Für eine solche Transformation sei Deutschland mit seiner Infrastruktur gut aufgestellt und wasserstofftaugliche Endgeräte bereits entwickelt.
Kosten sinken
Der Umbau des Energiesystems ist laut DVGW nur zu schaffen, wenn alle Optionen ausgeschöpft werden – sowohl der Ausbau erneuerbarer Energien als auch die Marktentwicklung klimafreundlicher Gase. Nur so lassen sich die enormen Energiemengen decken, die heute noch mit fossilen Rohstoffen erzeugt werden.
Die Studie des DVGW entkräftet zudem das Vorurteil, klimafreundliche Gase seien zu teuer für den Gebäudesektor. So könnten die langfristigen Herstellungskosten von grünem Wasserstoff von aktuell 25 bis 30 Cent pro Kilowattstunde auf fünf bis sieben Cent im Durchschnitt im Jahr 2045 sinken.
