Grüner Wasserstoff: wie realistisch sind die Importpläne der Bundesregierung bis 2030?

Gastautor Portrait

Malte Küper

Referent für Energie- und Klimapolitik, Institut der deutschen Wirtschaft - SCI4Climate.NRW

Malte Küper studierte Energietechnik an der Technischen Hochschule Köln und der University of Victoria. Während seines Studiums arbeitete er als Mitarbeiter am Institut für Technologie und Ressourcenmanagement in den Tropen und Subtropen an Projekten zur nachhaltigen Energieversorgung in Mali und Niger. Seit 2020 ist er als Referent für Energie- und Klimapolitik am Institut der deutschen Wirtschaft in Köln im Projekt SCI4Climate.NRW beschäftigt. Seine thematischen Schwerpunkte liegen auf der Defossilisierung der energieintensiven Grundstoffindustrie und der Rolle von Wasserstoff im Energiesystem der Zukunft.

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26. Januar 2022

Zur Herstellung eines wirklich klimafreundlichen Energieträgers braucht es vor allem eins: sehr viel erneuerbaren Strom.

Malte Küper

Kaum ein Molekül löst in der Energiewelt deratige Begeisterungen aus wie Wasserstoff. Nahezu grenzenlos scheinen die Anwendungsmöglichkeiten des synthetischen Energieträgers. Ein Schlüssel zur klimaneutralen Zukunft, der überall dort gebraucht wird, wo sich Emissionen nicht ausschließlich durch den Einsatz von grünem Strom vermeiden lassen. Beispielhaft dafür ist die Primärstahlerzeugung, aber auch der Flug- und Schiffsverkehr.

Einen ersten kleinen Dämpfer bekommen die grünen Wasserstoffambitionen zumeist erst, wenn die Frage gestellt wird, wo dieser Wasserstoff denn überhaupt in ausreichender Menge herkommen soll. Zur Herstellung eines wirklich klimafreundlichen Energieträgers braucht es vor allem eins: sehr viel erneuerbaren Strom. Doch der Ausbau von Wind- und Solarenergie erfolgte hierzulande in den vergangenen Jahren viel zu langsam, um die Abkehr von der fossilen Stromerzeugung voranzutreiben und gleichzeitig große Mengen grünen Wasserstoff zu produzieren. Die Pläne der neuen Ampelregierung, den stotternden erneuerbaren Ausbau wiederzubeleben, machen zwar Mut, doch dass Deutschland seinen zukünftigen Wasserstoffbedarf komplett selbst erzeugt bleibt unwahrscheinlich.

H2-Importe aus wind- und sonnenreichen Regionen der Welt

Große Hoffnungen ruhen daher auf dem Import des grünen Energieträgers aus Ländern, in denen besonders günstige Bedingungen für die Erzeugung von erneuerbarem Strom und damit grünem Wasserstoff bestehen. Im Gespräch sind dabei sowohl europäische Partner wie Spanien oder die Niederlande, aber auch internationale Kooperationen mit Ländern wie Marokko, Namibia, Chile oder Australien. Das Problem: die Beurteilung möglicher Exportländer beschränkt sich häufig auf die hohen Potenziale der Solar- und Windenergie vor Ort und ignoriert dabei die politischen Ambitionen und energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen, sowie die verfügbaren Transportoptionen.

In einer gemeinsamen Studie von Fraunhofer UMSICHT, dem Institut der deutschen Wirtschaft und dem Wuppertal Instititut im Rahmen des Forschungsvorhabens SCI4Climate.NRW, sind wir daher der Frage nachgegangen, in wie weit bis 2030 tatsächlich umfangreiche Wasserstoffimporte realisiert werden können. Dafür wurden in einem zweistufigen Ansatz zunächst exemplarisch vier besonders vielversprechende Importkandidaten (Niederlande, Spanien, Marokko, Chile) unter die Lupe genommen und im Anschluss die – ebenfalls bis 2030 – verfügbaren Transportoptionen für Wasserstoff analysiert.

Partnerländer stehen selbst noch am Anfang ihrer Energiewende

Im Ergebnis zeigt sich, dass Wasserstoffimporte – auch aus vermeintlich vielversprechenden Regionen – in der Realität zumindest mittelfristig auf zahlreiche Hindernisse stoßen. Unter den derzeitigen Voraussetzungen werden die vier betrachteten Ländern bis zum Jahr 2030 nicht die benötigten Wasserstoffmengen bereitstellen können die nötig wären, um den in der 2020 veröffentlichten Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) prognostizierten Bedarf zu decken – selbst, wenn diese ausschließlich an Deutschland liefern würden (im Jahr 2030 sieht die NWS einen Bedarf von circa 100 TWh vor, davon sollen etwa 15% inländisch erzeugt werden).

Grund dafür sind vor allem die zu geringen Ausbaudynamiken der erneuerbaren Energien in den jeweiligen Ländern, welche von den steigenden Strombedarfen zudem kurz- bis mittelfristig weitgehend kompensiert werden. Die in den Beispielregionen bis zum Jahr 2030 staatlich anvisierten Elektrolysekapazitäten sind zudem meist nicht ausreichend, um sowohl die eigene Nachfrage als auch mögliche Exporte vollumfänglich abdecken zu können.

Wasserstofftransport per Pipeline oder Schiff: bis 2030 kaum verfügbar

Gleichzeitig bestehen bis mindestens 2030 erhebliche Einschränkungen [...]

Malte Küper

Die Analyse der Transportoptionen für Wasserstoff auf Basis aktueller Projekte, technischer Entwicklungsstände und der genehmigungsrechtlichen Rahmenbedingungen offenbarte zudem, dass der umfangreiche Import bis 2030 nicht in ausreichendem Maße realisierbar sein wird. Dadurch wird der Wasserstoffimport auch über die vier Länder hinaus mittelfristig eingeschränkt bleiben. Zwar stehen für Import mit Pipelines, Schiffen und Lkws prinzipiell mehrere Optionen zur Verfügung. Vor dem Hintergrund der üblicherweise erforderlichen Planungs- und Genehmigungsdauern sowie Test- und Pilotbetriebe sind H2-Importe – trotz technischer Machbarkeit – bis zum Stichjahr 2030 mit hoher Wahrscheinlichkeit nur per Lkw möglich. Dies würde aufgrund der geringen Kapazitäten allerdings mit einer erheblichen Anzahl an Transportfahrten einhergehen, die den klimafreundlichen Fußabdruck des grünen Wasserstoffs schmälern würden, sofern hierfür dieselbetriebene Lkws eingesetzt werden.

Trotz der beschriebenen Einschränkungen in den Exportländern und bei der Transportinfrastruktur, werden Wasserstoffimporte aufgrund der hierzulande geringen Ausbaudynamik erneuerbarer Energien und der zugleich hohen Nachfrage, insbesondere aus der deutschen Industrie, zukünftig notwendig sein. Dass die Potenziale in den vier betrachteten Ländern (und weiteren Regionen darüber hinaus) langfristig groß genug sind, um bedeutsame Mengen grünen Wasserstoffs nach Deutschland liefern zu können, steht außer Frage. Gleichzeitig bestehen bis mindestens 2030 erhebliche Einschränkungen und es müssen jetzt zügig die richtigen Weichen gestellt und Handlungsbedarfe klar adressiert werden, um langfristig umfangreiche Importe zu ermöglichen.

Handlungsempfehlungen

  • Nationale H2-Erzeugung insbesondere in den Anfangsjahren noch stärker forcieren
  • Importinfrastruktur bereits heute über das Jahr 2030 hinausdenken
  • Zeitdauer von Genehmigungsverfahren optimieren
  • Import-Portfolio diversifizieren
  • Importpotenziale multikriteriell bewerten
  • Weltweite Standards und Zertifizierungen etablieren

Link zur Studie von Fraunhofer UMSICHT, Institut der deutschen Wirtschaft und Wuppertal Institut

https://www.iwkoeln.de/studien/bewertung-der-realisierbarkeit-von-wasserstoffimporten-gemaess-den-zielvorgaben-der-nationalen-wasserstoffstrategie-bis-zum-jahr-2030.html

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    Frank Urbansky

    vor 4 Monaten

    Bei den Importen wird auch vergessen, dass der Roshstoff dafür Süßwasser ist. Das ist in den avisierten Regionen (Maghreb, Mittlerer Osten, Chile) aber ncht ausreichend vorhanden und müsste aufwändig entsalzt werden. Das wiederum führt zu einer Versalzung der dortigen Meere: https://www.springerprofessional.de/wasserstoff/energie---umwelt/elektrolyse-kann-zur-versalzung-der-meere-fuehren/19810028

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