Zugang zu Wasserstoff für kleine und mittelständische Unternehmen

Die zukünftige Wasserstoffwirtschaft Deutschlands benötigt mittel- bis langfristig Importe: pipelinebasiert aus europäischer Herstellung oder in Form von Derivaten aus Übersee. Das Fraunhofer IEG untersuchte die letzte Wegstrecke einer Lieferkette innerhalb Deutschlands – vom Importhub zum Verbraucher. In einem Online-Vortrag diskutierten die Autoren die Studienergebnisse mit Unternehmer:innen.
Card
Thorsten Spillmann, Co-Autor der Studie: „Die nationale Wasserstoffstrategie geht für das Jahr 2030 von einem Wasserstoffbedarf in Höhe von 45-90 TWh aus. Bei einem Großteil davon handelt es sich um einen stofflichen Bedarf zur Herstellung von Wasserstofffolgeprodukten. Deshalb haben wir uns in der vorliegenden Studie sowohl mit den Möglichkeiten von Unternehmen befasst, die molekularen Wasserstoff einsetzen wollen, als auch mit solchen, die eines seiner Derivate, wie z. B. Ammoniak, benötigen.“ Die vorliegende Studie beleuchtet den letzten Wegabschnitt, um importierten Wasserstoff und Wasserstoff-Derivate von den Importpunkten bis zu den Endverbrauchern in Deutschland zu transportieren. Hier werden erstmals die zahlreichen nationalen Verteiloptionen von Wasserstoff und Wasserstoff-Derivaten umfangreich analysiert und verglichen. Der Fokus der Studie liegt dabei auf dem Jahr 2035. Thorsten Spillmann: „Wir haben 2035 als Zieljahr verwendet, weil das Wasserstoff-Kernnetz dann planmäßig realisiert ist und das Zielbild 2030 der nationalen Wasserstoffstrategie umgesetzt sein sollte.“

Pipelines: kostengünstigste Transportoption für molekularen Wasserstoff Die Studie zeigt, dass bei Bedarf an molekularem Wasserstoff die Versorgung über Pipelines die kostengünstigste Variante darstellt. Allerdings ist dafür eine gute Auslastung der Pipeline eine zwingende Voraussetzung. Kleinere Verbraucher, die voraussichtlich bis 2035 nicht ans Wasserstoffkernnetz angeschlossen sind, können ihren Wasserstoff alternativ als Wasserstoff-Derivat beziehen und diesen dann zurückverwandeln. Denn Wasserstoff-Derivate lassen sich gut per Schiff und insbesondere per Bahn transportieren. Thorsten Spillmann: „Die mit einem Vollzug transportierbare Energiemenge in Wasserstoffäquivalenten übersteigt den täglichen Bedarf von 95 % der in der Studie berücksichtigten Standorte um ein Vielfaches. Lediglich 15% der untersuchten Standorte benötigen jährlich mehr als 15 GWhH2eq (Gigawattstunden Wasserstoffäquivalent). Und nur 11% benötigen jährlich mehr als 500 GWhH2eq. Und dies vor allem für die Herstellung von Basischemikalien, Stahl, Ammoniak oder synthetische Flugturbinenkraftstoffen.“

Dr. Thorsten Spillmann

Referent der Institutsleitung, Fraunhofer IEG

Transport von Wasserstoff-Derivaten per Pipeline, Güterzug oder Binnenschiff An Standorten, an denen eine Verwendung von Wasserstoffderivaten angestrebt wird, ist der direkte Import von Derivaten unter den getroffenen Annahmen günstiger als die inländische Herstellung auf Basis von importiertem Wasserstoff. Dies trifft auf industrielle Anwendungen zu, wie die Herstellung von Ammoniak und petrochemischen Basischemikalien, aber auch auf den Bezug synthetischer Flugturbinenkraftstoffe. Hier stellen alle drei Verkehrsträger – Pipeline, Güterzug und Binnenschiff – grundsätzlich geeignete Versorgungsoptionen dar. Der größte Anteil der identifizierten Energiebedarfe wird jedoch voraussichtlich per Schiff transportiert. Schon heute sind Binnenschiffe eine etablierte Transportoption für Stoffe wie Ammoniak, Methanol oder flüssige Kraftstoffe. Die Kosten sind jedoch bei allen Transportoptionen vergleichbar. Eine Transportoption per LKW haben die Studienautoren nicht untersucht, da der überregionale Transport im Fokus der Studie stand. Für diesen Zweck wird LKWs – aufgrund der vergleichsweise hohen spezifischen Kosten – eine untergeordnete Rolle zugesprochen.

Fazit: Es gibt Alternativen zum Wasserstoff-Kernnetz Fazit der Studie ist: Die derzeitige Diskussion um den Anschluss an das künftige Pipeline-Netz greift zu kurz. Andere Infrastrukturen, wie das Schienennetz oder die Wasserstraßen können insbesondere in der Hochlaufphase eine flexible Alternative für zahlreiche Standorte darstellen. Insbesondere KMUs können davon profitieren, liegen diese Unternehmen doch häufig nicht direkt am Wasserstoff-Kernnetz. Die Studie empfiehlt der Politik daher: • Ausbau des Wasserstoff-Kernnetzes wie geplant • Ausbau des Schienennetzes für Wasserstoff-Derivate • Zeitnaher Entwurf einer Wasserstoff-Importstrategie inkl. Aussagen zu Formen und Mengen von importiertem Wasserstoff für die Planung der betroffenen Unternehmen • Entwicklung von internationalen Standards (Zertifikate) zu Sicherstellung der Nachhaltigkeit von Wasserstoff, CO2 und deren Folgeprodukten • Kontinuierliche Weiterentwicklung von Transportinfrastrukturen für z. B. Wasserstoff, CO2 etc.

Diskussion Die anschließende Diskussion drehte sich z. B. um die Verwendung von Ammoniak. Die Industrie benötigt das Wasserstoff-Derivat vor allem zur Produktion von Düngemittel. Die Teilnehmer diskutierten, ob solche Produkte zukünftig etwa im globalen Süden produziert werden sollten, wo ausreichend erneuerbare Energien und damit auch gute ökonomische Voraussetzung zur Herstellung von grünem Wasserstoff zur Verfügung stehen. Es entspann sich eine Diskussion zu der Frage, wie realistisch eine parallele Umsetzung von Wasserstoff- und CO2-Netz seien. Hier sahen Teilnehmende die Gefahr, dass Deutschland gegenüber anderen europäischen Ländern ins Hintertreffen geraten könnte.

Sie hätten ganz andere Fragen gestellt? Sie wollen mitdiskutieren? Dann nutzen Sie das nächste Veranstaltungsformat von H2Raum, am 22. August 2024 beim Fraunhofer IEG in Bochum.