Wasserstoff – Erschließung des Treibstoffs

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Hydrogen unlocking fuel

COP27 – Einblicke in den Weg zu Net-Zero

Während sich die Staats- und Regierungschefs der Welt auf die im nächsten Monat stattfindende UN-Klimakonferenz COP27 vorbereiten, erörtern wir einige der großen Probleme, die dringend Maßnahmen erfordern, um den Übergang zu Netto-Null voranzutreiben. In unserer neuen Serie Der Weg zu Netto-Null beschäftigen sich unsere Experten mit Wasserstoff, Kohleübergang, sauberer Kühlung, einer gerechten Umstellung und Aspekten jenseits der Wertschöpfungskette. Wir werden unsere Ansichten zu den jeweiligen Herausforderungen und Chancen austauschen und Beispiele für konkrete Lösungen vorstellen, die uns helfen, den Weg in eine kohlenstofffreie Zukunft zu beschleunigen. Wir beginnen mit dem ersten Teil eines dreiteiligen Überblicks über das Potenzial von Wasserstoff, die Hindernisse für seinen Einsatz und wie diese überwunden werden können.

Wasserstoff klingt fast zu schön, um wahr zu sein: Er ist in großen Mengen vorhanden, kann Energie speichern, in Zeiten hoher Nachfrage Strom liefern und ist als Brennstoff für Anwendungen geeignet, die von der Hauswärme bis zur Schwerindustrie reichen. Aber – wie ein altes Sprichwort sagt – alles, was zu schön scheint, um wahr zu sein, ist es wahrscheinlich auch. Oder zumindest sehr kompliziert. Es gibt mehrere Faktoren, die zu dieser Komplexität beitragen und die die Einführung von Wasserstoff behindern. Einige der weniger gut dokumentierten Beispiele sind:  

  • Fehlender Blick auf das Gesamtsystem – Ein künftiges Energiesystem muss sowohl Wasserstoff als auch Elektrizität nutzen – nicht nur eins von beiden. Das bedeutet, dass eine ganzheitliche Sichtweise entscheidend sein wird. Zum Beispiel könnte die Elektrifizierung für Flottenfahrzeuge mit hoher Auslastung effizienter sein, aber die Verwendung von Wasserstoff würde die Betankungszeiten verkürzen und das Gewicht von Batterien vermeiden. Diese Faktoren könnten dazu führen, dass Flottenbesitzer sich für Wasserstofffahrzeuge statt für Elektrofahrzeuge entscheiden. 
  • Umweltauswirkungen – Wasserstoff hat ein größeres Treibhauspotenzial als ursprünglich angenommen. Als indirektes Treibhausgas (THG) interagiert es mit anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre und verstärkt deren Wirkung. Die Vermeidung von Leckagen entlang der Lieferkette wird von entscheidender Bedeutung sein, um sicherzustellen, dass die Umweltauswirkungen nicht erhöht werden.  
  • Einseitige und nicht zuverlässige Informationen – In der Wasserstoffbranche gibt es viele unterschiedliche Meinungen. Diese Meinungsvielfalt, kombiniert mit einem Mangel an objektiven Beweisen, kann das Vertrauen von Entscheidungsträgern, einschließlich Investoren, bei großen Vorhaben beeinträchtigen. Um Wasserstoff als saubere Energielösung zu entwickeln, braucht der Sektor mehr unparteiische, objektive Beweise aus zuverlässigen Quellen.
  • Strategie und Regulierung – Das derzeitige Fehlen regulatorischer Rahmenbedingungen für Wasserstoff macht es schwierig, zukünftige Kosten und Einnahmen für kommerzielle Projekte zu ermessen. Wasserstoff umfasst viele einzelne Regulierungsbereiche wie Gas, Strom und Wasser. Derzeit gibt es keine klare Vorstellung davon, wie sie mit Wasserstoff zusammenspielen werden. Infolgedessen kann es schwierig sein, Investitionen des privaten Sektors zu fördern. Das Vereinigte Königreich verfügt zwar über eine gewisse politische Unterstützung für die Innovation und den Einsatz von Wasserstoff, aber es ist noch mehr nötig, um Vertrauen zu schaffen und Investitionen attraktiver zu machen.  

Zusätzlich zum oben Aufgeführten gibt es Hindernisse, die schmerzlich vertraut sind, wie beispielsweise: 

  • Hohe End-to-End-Kosten – Obwohl Wasserstoff auf der Agenda des Energiesektors immer weiter nach oben gerückt ist, haben ihn die abschreckend hohen End-to-End-Kosten wieder zurückgedrängt. Die Klimaneutralitätsgesetzgebung macht die Rolle von sauberem Wasserstoff bei der Dekarbonisierung unumgänglich, aber die Kosten stellen immer noch ein Problem dar. Jüngste Subventionen und weniger strenge politische Auflagen der Regierungen der USA und EU haben jedoch in Verbindung mit hohen Erdgaspreisen dazu geführt, dass die Preise sanken. Wenn das Vereinigte Königreich für Investoren attraktiv bleiben soll, muss die Regierung ähnliche Unterstützungsmechanismen prüfen. 
  • Fehlender Markt – Die Einführung geeigneter Geschäftsmodelle wird eine entscheidende Rolle bei der Stimulierung und Strukturierung des Marktes spielen. Dieser Prozess begann im April 2022, als das britische Ministerium für Wirtschaft, Energie und Industriestrategie (BEIS) eine Absichtserklärung für ein Geschäftsmodell für kohlenstoffarmen Wasserstoff veröffentlichte, die dem Sektor die dringend benötigte Klarheit über den erwarteten Zahlungsmechanismus verschaffte. Als Nächstes werden Mechanismen für die Kommerzialisierung von Wasserstoff benötigt, die Entwicklern, Investoren und anderen Akteuren des Sektors zugute kommen. Sobald der Nutzen offensichtlich wird, sollte es zu einer verstärkten Marktinteraktion kommen. Auf internationaler Ebene suchen auch andere Länder nach Mechanismen zur Förderung des Marktwachstums. So haben sich beispielsweise die Regierungen Deutschlands und Australiens zusammengetan, um eine gemeinsame Machbarkeitsstudie zu erstellen. Als Ergebnis des HySupply-Projekts werden Deutschland und Australien damit beginnen, Möglichkeiten zur Abstimmung von Angebot und Nachfrage zwischen den beiden Ländern zu ermitteln, um so die Nachfrage anzuregen.
  • Unzureichende Wasserstoffinfrastruktur – Anders als bei Elektrizität und Erdgas gibt es kein bestehendes Netzwerk für die Speicherung und Verteilung von Wasserstoff. Das bedeutet, dass die gesamte Wertschöpfungskette gleichzeitig skaliert werden muss, um das „Henne-Ei-Problem“ zu lösen. Um Wasserstoffangebot und -nachfrage zu koordinieren und eine unterstützende Infrastruktur zu schaffen, ist ein noch nie dagewesenes Maß an Zusammenarbeit und Koordinierung erforderlich, das durch Klarheit und Zielstrebigkeit gestützt wird.  
  • Sicherheitsbedenken – Wasserstoff ist hochentzündlich, was bedeutet, dass für seinen Einsatz in verschiedenen Anwendungen, insbesondere in Haushalten, Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden müssen. Aufgrund seiner geringen Größe kann Wasserstoff durch unsere bestehende Gasinfrastruktur entweichen, was noch zu den Bedenken beiträgt. Die gute Nachricht ist, dass diese Infrastruktur derzeit von Stahl auf wasserstofftaugliches PVC umgerüstet wird.


Während die meisten der oben genannten Hindernisse kommerzieller und sozialer Natur sind, gibt es auch technische Hindernisse, die mit den schwachen Effizienzen von Wasserstoff in der gesamten Wertschöpfungskette zusammenhängen. Es gibt keine Wunderwaffe, da sich keine Lösung für alle Szenarien als perfekt erweisen wird – das gilt auch für Wasserstoff. Um die Klimaneutralität schnell und kosteneffizient zu erreichen, brauchen wir ein Portfolio an Optionen, um saubere Energie dort bereitzustellen, wo und wenn sie gebraucht wird. Das macht das Finden der richtigen Rolle für jede Lösung und das Identifizieren der dafür erforderlichen Innovationen zu einer praktikablen Realität. Die seit langem erwartete Wasserstoffstrategie der britischen Regierung, die im August 2021 angekündigt wurde, leistet einen Beitrag zur Lösung dieses Problems, aber es bedarf eines breiten Spektrums von Akteuren und einer offeneren Innovationsstrategie. 


Unsere Vision für den Sektor lautet: Einsatz von Wasserstoff, unterstützt durch einen ganzheitlichen Systemansatz, für einen kostengünstigen Übergang zur Klimaneutralität. Im Rahmen unseres „Wasserstoffbeschleunigers“ befassen wir uns mit unserer Rolle bei der Förderung von Innovationen und der Beseitigung von Hindernissen. Wir arbeiten mit Fachkräften aus dem akademischen Bereich, der Wasserstoffproduktion und den Endnutzern der lokalen Regierungen zusammen. In jeder Phase sieht unsere Vorgehensweise eine Zusammenarbeit, das Verständnis der Probleme und dann die gemeinsame Entwicklung von Lösungen vor, die dem Wasserstoffsektor und dem gesamten Energiesystem zugute kommen. 


In unserem nächsten und letzten Beitrag legen wir dar, was wir entwickelt haben, um der Industrie dabei zu helfen, die oben genannten Hindernisse zu überwinden. Wenn Sie in den Bereichen Wasserstoff-Innovation, Projektentwicklung oder Investition tätig sind und in der Zwischenzeit Fragen zum Sektor oder Ideen zur Beschleunigung des Prozesses haben, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.
 

Teil 1 Wasserstoff – der Treibstoff der Zukunft?