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Enerige & Management > Klimaschutz - Deutsche Wasserstoff-Roadmap der Fraunhofer-Gesellschaft vorgestellt
Bild: kav777, Fotolia
KLIMASCHUTZ:
Deutsche Wasserstoff-Roadmap der Fraunhofer-Gesellschaft vorgestellt
Zur Nationalen Strategie Wasserstoff (NSW) der Bundesregierung hat am 18. März die Fraunhofer-Gesellschaft eine Roadmap aus wissenschaftlicher Sicht an die Ministerien geschickt.
 
Grüner Wasserstoff wird ein Kernelement des zukünftigen Energiesystems werden, so die Kernaussage der „Roadmap". Er könne wesentlich zur angestrebten Treibhausgasneutralität aller Sektoren bis 2050 und zur Systemintegration fluktuierender erneuerbarer Energien beitragen.

Die Bundesregierung arbeitet derzeit an einer Nationalen Strategie Wasserstoff (NSW) zu der die Fraunhofer-Gesellschaft wissenschaftliche Positionen zur Wasserelektrolyse und Wasserstoffnutzung beiträgt. Die Studie bekamen die an der Strategieentwicklung beteiligten Ministerien (BMBF, BMU, BMWi, BMVI, BMZ) sowie das Kanzleramt jetzt zur Verfügung gestellt.

Nach den Prognosen der Wissenschaftler werden Wasserstoff aus erneuerbaren Energien (grüner Wasserstoff) und seine Syntheseprodukte eine zentrale Rolle für die Treibhausgasneutralität aller energieverbrauchenden Sektoren einnehmen. Besonders Verkehr und Industrie benötigten das Gas. Neben der direkten Nutzung werde Wasserstoff bei steigender Systemintegration von erneuerbaren Energien auch an Bedeutung gewinnen, weil er leicht zu speichern und im Gasnetz zu transportieren ist.

Jetzt Elektrolyseure errichten

Die Fraunhofer-Institute skizzieren in ihrem Positionspapier einen möglichen Pfad für die Einführung und Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft in den verschiedenen Anwendungsfeldern. Allein für Deutschland gehen Studien von einem Wachstum der installierten Kapazität der Technologie auf 50.000 bis 80.000 MW bis 2050 aus. Für das Erreichen dieser Größenordnung müssen umgehend jährliche Zuwachsraten von Elektrolyseuren im zweistelligen MW-Bereich und bis Ende der 2020er Jahre im Bereich von 1.000 MW erreicht werden, folgern die Wissenschaftler.

Das Fraunhofer-Positionspapier zeigt verschiedene Pfade des Markthochlaufs auf und schlägt mögliche Maßnahmen zur Realisierung dieser Marktentwicklung vor. Essentiell sei eine Anpassung des regulatorischen Rahmens für Steuern, Abgaben und Umlagen auf Strom zur Stärkung der Sektorkopplung. Demonstrationsprojekte sollten weiter gefördert und international einheitliche Regularien und Standards zu Wasserstoff abgestimmt werden. Außerdem seien regulatorische Hemmnisse für Brennstoffzellenfahrzeuge und Wasserstofftankstellen abzuschaffen.

„Aus unserer Sicht existiert die Technologiebasis der gesamten Wertschöpfungskette“, sagt Prof. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Jetzt müsse die Politik die Weichen so stellen, dass das Scale-up für die Realisierung der weiteren Kostenreduktion und das Sammeln von Betriebserfahrungen gelinge.
 
Roadmap für die Wasserstoffwirtschaft in Deutschland
(zur Vollansicht bitte auf die Grafik klicken)
Grafik: Fraunhofer ISE

Neue internationale Energiepartnerschaften

Mit Blick auf einen großen Maßstab prognostiziert Fraunhofer Wasserelektrolyseure in internationalen Regionen, in denen die Stromgestehungskosten durch PV- und Windkraftanlagen bei weniger als 3 Ct/kWh liegen und solche Anlagenparks mindestens 4000 Volllaststunden jährlich laufen könnten. Dies ermögliche den Eintritt in einen globalen Handel mit erneuerbaren Energieträgern, da Wasserstoff und darauf aufbauende Syntheseprodukte zu international konkurrenzfähigen Kosten hergestellt werden können. Wasserstoff könne in flüssiger Form analog zu LNG direkt transportiert werden, aber auch in chemisch gebundener Form, als Ammoniak, Methanol oder LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers).

„Viele Regionen in der Welt bereiten sich auf diese Form des Handels nachhaltig erzeugter Energieträger und Basischemikalien vor, was für Deutschland weitere Energiepartnerschaften jenseits der bisherigen fossilen Energiepartnerschaften ermöglicht“, meint Prof. Mario Ragwitz, Leiter der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG. Auch für die deutsche Industrie impliziert die erwartete globale Wasserstoffnachfrage substanzielle Chancen durch die Generierung von Vorreitermärkten. Auf Basis der Abschätzungen zur globalen installierten Elektrolyse-Kapazität von 3 Mio. MW in 2050 wurde die mögliche Wertschöpfung für deutsche Hersteller bei Elektrolyse und Brennstoffzellen auf etwa 32 Mrd. Euro geschätzt.

Federführend bei der “Wasserstoff-Roadmap“ waren das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, unter Beteiligung des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS.

Die Studie „Wasserstoff-Roadmap für Deutschland“   kann auf der Internetseite der Fraunhofergesellschaft heruntergeladen werden.

 
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