Untersuchung

Große Kostenunterschiede bei grünem Wasserstoff

16. Dezember 2020, 12:51 Uhr   |  Hagen Lang

Große Kostenunterschiede bei grünem Wasserstoff
© ewi Universität Köln

Laut einer Untersuchung des Energiewirtschaftlichen Instituts der Universität Köln (ewi), ist die Herstellung von Wasserstoff an den besten Wind- oder Solarstandorten der Welt rund 40 Prozent günstiger als in Deutschland. Der Preisvorteil verlöre sich jedoch weitgehend durch die Transportkosten.

Wasserstoff kommt in neueren Planungen der Energiewende eine wichtige Rolle zu. Bei der Herstellung von sogenanntem grünem Wasserstoff, der in Elektrolyseuren mittels Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt wird, hat Deutschland als Produktionsstandort kostenmäßig jedoch Nachteile, so eine Untersuchung des ewi. Um ein Anlaufen der Wasserstoffwirtschaft zu befördern, sei zudem kurzfristig die Nutzung blauen Wasserstoffs, bei dem fossiles Erdgas als Energieträger eingesetzt wird, sinnvoll. Auch dieser Wasserstoff ist preislich nicht konkurrenzfähig. Nur staatlich verordnete Märkte für CO2-Emissionszertifikate, die andere Energieträger mit einem „ausreichend hohen CO2-Preissignal“ versehen, böten Anreiz, CO2-armen Wasserstoff einzusetzen.

Um ca. 40 Prozent wären die Herstellungskosten günstiger, wenn Wasserstoff an den besten internationalen Standorten von Solar- und (Offshore-) Windkraftwerken, statt in Deutschland hergestellt würde. Beim Transport nach Deutschland verliert der ausländische grüne Wasserstoff seinen Kostenvorteil aber weitgehend, so lägen die Transportkosten beim Schiffstransport etwa in der Höhe der Herstellungskosten. 

Der Import grünen Wasserstoffs sei nur dann günstiger, wenn für seinen Transport wo möglich umgewidmete Gasleitungen genutzt würden. Bei grünem Wasserstoff aus Spanien und Norwegen überwiege der Vorteil der geringeren Erzeugungskosten dann den Nachteil Transportkosten nach Deutschland.

Zumindest im kommenden Jahrzehnt ist sogenannter blauer Wasserstoff, der aus fossilem Erdgas hergestellt wird, voraussichtlich günstiger als grüner. Das anfallende CO2 wird hier weitgehend via Carbon Capture and Storage (CCS) abgeschieden und gespeichert, sodass Treibhausgase vermieden werden. Allerdings sind CCS-Anwendungen derzeit unter der deutschen geltenden Rechtslage ausgeschlossen.

„Aufgrund der geringeren Erzeugungskosten könnte sich blauer Wasserstoff dazu eignen, möglichst kosteneffizient den schnellen Hochlauf eines Wasserstoffmarktes in den kommenden Jahren voranzutreiben“, sagt ewi-Manager Dr. Simon Schulte, der die Analysen gemeinsam mit Gregor Brändle und Max Schönfisch verfasst hat. „Das gilt insbesondere dann, wenn der Erdgaspreis auf einem niedrigen Niveau bleibt.“

„Insgesamt gilt: Alle Varianten, CO2-armen Wasserstoff herzustellen, sind nur bei einem ausreichend hohen CO2-Preissignal konkurrenzfähig“, so Schulte. „Nur dann haben Unternehmen und Haushalte einen Anreiz, von CO2-intensiven Energieträgern auf CO2-armen Wasserstoff zu wechseln.“

Im Forschungspapier „Estimating Long-Term Global Supply Costs for Low-Carbon Hydrogen” hat das Forschungsinstitut Szenarien zur Entwicklung der langfristigen Bereitstellungskosten von CO2-armem Wasserstoff in 90 Ländern berechnet. Das ewi Policy Brief „Wasserstoff: Bezugsoptionen für Deutschland“ behandelt Folgerungen für Deutschland. Das ewi stellt ferner ein Excel-Tool (auf Englisch) zur Verfügung, mit dem man Wasserstoffproduktions- und Importkosten verschiedener Länder ermitteln kann. 

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