Studie: Fraunhofer ISI analysiert Wasserstoff-Importstrategie für Deutschland

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Karlsruhe – Für eine im Forschungsprojekt Hypat durchgeführte Metastudie wurden am Fraunhofer ISI Studien zu Erzeugung, Produktion und Handel von Wasserstoff ausgewertet. Aus den Erkenntnissen haben die Wissenschaftler Empfehlungen für eine deutsche H2-Importstrategie abgeleitet.

Eine deutsche Wasserstoff-Importstrategie sollte zwischen Wasserstoffderivaten und reinem Wasserstoff differenzieren, weil sich Transportwege, Märkte, Anwendungsfelder und Exportländer unterscheiden. Vor diesem Hintergrund hat ein Team von Wissenschaftlern des Fraunhofer ISI in dem Forschungsprojekt Hypat zahlreiche Studien ausgewertet, die sich mit den Kosten für die Herstellung und den Transport sowie möglichen internationalen Handelsströmen für grünen Wasserstoff und Wasserstoffderivaten befassen. Daraus wurden Handlungsempfehlungen für eine deutsche Importstrategie abgeleitet.

Globale Wasserstoffnachfrage lässt sich mit grünem Wasserstoff decken

Die vom Fraunhofer ISI analysierten Studien gehen von einer globalen Wasserstoffnachfrage bis 2050 von 4 bis 11 Prozent am Endenergiebedarf aus. Stellt man das globale Angebot dem Bedarf gegenüber, so lässt sich diese Nachfrage nach Angaben des Fraunhofer Instituts durch grünen Wasserstoff auch unter stark einschränkenden Annahmen, wie Ausschluss von Regionen mit Wasserstress oder geopolitischen Instabilitäten, decken. Derzeit bestehen aber eine Reihe an Hemmnissen für einen Markthochlauf, sodass dieser aktuell nur schleppend voranschreitet.

Für die Stromerzeugung zur Herstellung von Wasserstoff bieten sich nach Studienlage Standorte mit guten Bedingungen zur Erzeugung von Solarstrom an, idealerweise kombiniert mit guten Bedingungen zur Windstromerzeugung, da in diesem Fall die Herstellkosten am günstigsten sind. Künftige Exportländer sollten zudem Zugang zu kostengünstigen Finanzierungen und nationalen Fonds haben, damit sich Kapitalkosten, die einen hohen Einfluss auf die Gesamtkosten haben, niedrig halten lassen. Aspekte wie Wasserverfügbarkeit, politische Stabilität, technologisches Know-how und Transportdistanzen spielen ebenfalls eine zentrale Rolle.

Internationale Wasserstoffhandel wird global überschaubar sein

Der globale Handel von Wasserstoff zwischen 2030 und 2050 wird aber voraussichtlich nur ein Drittel des Gesamtbedarfs ausmachen, weil der Importbedarf für Wasserstoff eher gering ist und viele Länder wie beispielsweise die USA oder China ihren Wasserstoffbedarf überwiegend selbst decken können.

Dies gilt allerdings nicht für Deutschland. Da grüner Wasserstoff und Wasserstoffderivate kurz- und mittelfristig eher teuer und knapp bleiben werden, sollte sich eine Importstrategie auf Bereiche fokussieren, in denen sich die Klimaziele nur unter Anwendung von Wasserstoff erreichen lassen, d.h. in Sektoren wie der Stahl- und Grundstoffchemie, dem internationalen Flug- und Schiffstransport oder bei Raffinerien.

Der Handel mit reinem Wasserstoff wird überwiegend in großräumigen regionalen Märkten mit einem Radius von 2.000 bis 3.000 Kilometern erfolgen, wobei voraussichtlich der Pipelinetransport aufgrund von Kostenvorteilen die vorherrschende Transportoption darstellt und Schiffsimporte eher die Funktion einer Risikoabsicherung übernehmen. Auf der anderen Seite dürfte für Wasserstoffderivate eher ein internationaler Markt, analog zu den heutigen Ölmärkten, entstehen, wobei hier dem Schiffstransport eine entscheidende Rolle zukommt.

Mit Blick auf Handlungsempfehlungen sollte der Metastudie zufolge eine deutsche Importstrategie klar zwischen Wasserstoff und Wasserstoffderivaten unterscheiden.

Empfehlungen für Import von reinem Wasserstoff und Wasserstoffderivaten

Beim Import reinen Wasserstoffs sind nach der Analyse von Fraunhofer ISI unter anderem folgende Aspekte zu beachten.

Mit Blick auf den Infrastrukturaufbau in Form eines Pipelinenetzes merken die Autoren an, dass dieser zwar zeit- und kapitalintensiv ist, sich aber aufgrund eines langsam anlaufenden Markthochlaufes realisieren ließe. Fehler, wie sie z.B. bei der Versorgung mit Gas in Form einer starken Fokussierung auf wenige Anbieter wie Russland gemacht wurden, sollten vermieden werden, d.h., dass nichtautomatisch der kosteneffizienteste Importpfad gewählt wird. Zudem sollte die Nachfrage durch Effizienz und Fokus auf wirklich notwendige Wasserstoff-Anwendungen von vornherein begrenzt werden. Abhängigkeiten sollten durch Diversifizierung auf verschiedene Lieferanten, Routen und Verkehrsträger sowie heimische Produktion reduziert werden. In Bezug auf die Importländer sollten EU und EU-Anrainerstaaten mit guten Erneuerbaren-Potenzialen aus der wirtschaftlichen Perspektive bevorzugt werden. Fraunhofer ISI nennt in diesem Zusammenhang insbesondere Länder wie Spanien und Norwegen.

Bei Wasserstoffderivaten sollte aus Gründen der Marktmacht eine gemeinsame Position mit EU-Importländern wie den Niederlanden und Belgien bzw. der EU insgesamt gesucht werden, etwa in einer europäischen Wasserstoff-Allianz. Zudem sollte eine Importstrategie die Spezifika unterschiedlicher Wasserstoffderivate wie eKerosin, Ammoniak oder Methanol berücksichtigen.

Empfehlung: Deutschland sollte schon auf potenzielle Exportländer zugehen

„Die Bundesregierung wird im Frühjahr ihre Wasserstoff-Importstrategie vorstellen. Dafür gilt es eine Reihe von Aspekten zu beachten, allen voran Wasserstoff und Wasserstoffderivate separat zu betrachten. Gerade weil der Importbedarf international begrenzt sein wird, muss Deutschland in Abstimmung mit der EU schon jetzt auf potenzielle Exportländer zugehen, die mittelfristig eine bedeutende Marktmacht erlangen werden“, fordert Prof. Dr. Martin Wietschel, der am Fraunhofer ISI das Competence Center Energietechnologien und Energiesysteme leitet und Mitautor des Hypat-Impulspapiers ist. Des Weiteren empfiehlt er, Verhandlungen nicht in die Länge zu ziehen, damit Erstanbieter nicht andere Importeure in Betracht ziehen. Daher gelte es mit Exportländern gemeinsam und auf Augenhöhe Technologien und Geschäftsmodelle zu entwickeln und Risiken fair zu verteilen. Dies schaffe nicht nur lokale Wertschöpfung, sondern treibe zugleich lokale Energiewenden voran - und helfe am Ende vor allem auch Deutschland bei der Erreichung seiner eigenen Klimaziele, so Wietschel weiter.

Quelle: IWR Online

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