Wasserstoff: Hohes Potenzial

Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende

Der Ein­satz von Was­ser­stoff er­öff­net ein ho­hes Po­ten­zi­al zur Min­de­rung der Treib­haus­gas-Emis­si­o­nen in den Sek­to­ren Strom, Wär­me, In­dus­trie und Ver­kehr. Mit der Na­ti­o­na­len Was­ser­stoff­stra­te­gie schaff­te die Bun­des­re­gie­rung 2020 ei­nen Hand­lungs­rah­men für die künf­ti­ge Er­zeu­gung, den Trans­port, die Nut­zung und Wei­ter­ver­wen­dung von Was­ser­stoff und da­mit für ent­spre­chen­de In­no­va­ti­o­nen und In­ves­ti­ti­o­nen. Sie de­fi­niert die Schrit­te, die not­wen­dig sind, um zur Er­rei­chung der Kli­ma­zie­le bei­zu­tra­gen, neue Wert­schöp­fungs­ket­ten für die deut­sche Wirt­schaft zu schaf­fen und die in­ter­na­ti­o­na­le ener­gie­po­li­ti­sche Zu­sam­men­ar­beit wei­ter­zu­ent­wi­ckeln.

Grüner Wasserstoff allein wird nicht genügen

Die Na­ti­o­na­le Was­ser­stoff­stra­te­gie ist ein Mei­len­stein der deut­schen Ener­gie­po­li­tik. Den­noch be­geht die Bun­des­re­gie­rung ei­nen Feh­ler. Der Was­ser­stoff­be­darf wird von ihr deut­lich un­ter­schätzt: Die Bun­des­re­gie­rung sieht bis 2030 ei­nen Was­ser­stoff­be­darf von ca. 90 bis 110 Te­ra­watt­stun­den in Deutsch­land. Al­lein die deut­sche In­dus­trie be­nö­tigt be­reits heu­te rund 70 Te­ra­watt­stun­den Was­ser­stoff pro Jahr.

Die EU-Kom­mis­si­on hat En­de Mai den de­le­gier­ten Rechts­akt zur EU-Er­neu­er­ba­ren-Richt­li­nie vor­ge­legt. Da­mit de­fi­niert die EU-Kom­mis­si­on ihre Kri­te­rien für grü­nen Was­ser­stoff. Be­reits im Vor­feld kri­ti­sier­ten Elek­tro­ly­seur­her­stel­ler und die Gas­bran­che die Kri­te­rien als zu streng. Die EU-Kom­mis­si­on weich­te sie da­rauf­hin zwar auf, al­ler­dings sind die Re­ge­lun­gen im­mer noch sehr kom­plex, so dass sie den Hoch­lauf der Was­ser­stoff­wirt­schaft brem­sen.

Um die bes­ten Prei­se und da­mit ei­nen zü­gi­gen Markt­hoch­lauf zu ga­ran­tie­ren, ist Wett­be­werb zwi­schen Tech­no­lo­gien not­wen­dig. Ne­ben Was­ser­stoff aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien müs­sen da­her auch an­de­re Ver­fah­ren, die CO2-neu­tra­len Was­ser­stoff her­stel­len kön­nen, ge­för­dert wer­den. Die Er­zeu­gung von Was­ser­stoff aus Erd­gas mit­hil­fe der Dampf­re­for­mie­rung und an­schlie­ßen­der CO2-Spei­che­rung meh­re­re Ki­lo­me­ter un­ter dem Mee­res­grund – so­ge­nann­ter "blauer" Was­ser­stoff – ist pra­xis­er­probt und lang­fris­tig wirk­sam. Auch die in­no­va­ti­ve Methan-Py­ro­ly­se, bei der aus Erd­gas tür­ki­ser Was­ser­stoff und rei­ner Koh­len­stoff er­zeugt wer­den, bie­tet gro­ßes Po­ten­zi­al.

Wasserstoff entfesseln

Welchen Rechtsrahmen braucht der H2-Markthochlauf?

Das Gutachten "Was­ser­stoff ent­fes­seln – wel­chen Rah­men braucht der Markt­hoch­lauf?" be­trach­tet die ak­tu­el­le Markt­la­ge für Was­ser­stoff. Im Rahmen von drei Work­shops ha­ben das In­sti­tut für Kli­ma­schutz, Ener­gie und Mo­bi­li­tät (IKEM) und con|energy consult ge­mein­sam mit zahl­rei­chen Ak­teu­ren der Gas-Wirt­schaft ak­tu­el­le Hemm­nis­se im Was­ser­stoff-Markt­hoch­lauf iden­ti­fi­ziert so­wie Lö­sungs­op­ti­o­nen dis­ku­tiert und be­wer­tet.

Insgesamt wurden 13 Hemmnisse für den Markthochlauf von Wasserstoff identifiziert. Ebenso Lö­sungs­vor­schlä­ge für die ent­spre­chen­den He­raus­for­de­run­gen er­ar­bei­tet und kon­kre­te rechts­po­li­ti­sche Maß­nah­men for­mu­liert, die für ei­nen schnellst­mög­li­chen und ei­nen öko­no­misch so­wie öko­lo­gisch ef­fi­zien­ten Markt­hoch­lauf not­wen­dig sind. Die Maß­nah­men wur­den an­hand ih­rer Wirk­sam­keit für den Markt­hoch­lauf von Was­ser­stoff und ih­res re­gu­la­to­ri­schen Um­set­zungs­auf­wan­des be­wer­tet.

Die Formulierung der rechtspolitischen Handlungsempfehlungen erfolgte entlang der Wertschöpfungskette von Wasserstoff: Erzeugung, Handel, Infrastruktur und Anwendung.

Erzeugung

  • Aufsetzen einer Förderrichtlinie für staatlich geförderte Differenzverträge (CfD) auf Basis eines Ausschreibungsverfahrens
  • Beschleunigung der Planungs- und Genehmigungsverfahren für Wasserstofferzeugungsanlagen
  • Einheitliche Begriffsdefinition für Wasserstoff mit klaren Anforderungen

Handel

  • Einführung eines Herkunftsnachweissystems, um grenzüberschreitenden bilanziellen Handel zu ermöglichen

Infrastruktur

  • Änderung der Unbundling-Vorschriften des Gas-/Wasserstoffpaketes
  • Investitionssicherheit durch kostenseitige Anerkennung für die Wasserstoffinfrastruktur schaffen
  • Investitions- und Rechtssicherheit für die CO2-Speicherung schaffen (CCS ermöglichen)
  • Investitions- und Rechtssicherheit für den internationalen Transport von CO2 schaffen
  • Finanzielle Unterstützung und Anreizsetzung zur Umrüstung von Kavernenspeicher auf Wasserstoff

Anwendung

  • Wettbewerbsfähigkeit von grünem und THG-armem Wasserstoff zu fossilen Alternativen ermöglichen
  • Fördervoraussetzungen für KWK-Anlagen, Abgaben- und Umlagenprivilegierung
  • Anrechenbarkeit der Klimawirkung von Wasserstoff im Gebäudesektor ermöglichen
  • Ausbau der nötigen Tankstelleninfrastruktur

Diese Maßnahmen wurden anhand ihrer Wirksamkeit für den Markhochlauf von Wasserstoff und ihres regulatorischen Umsetzungsaufwandes bewertet. Die Studie ergab, dass vor allem der einheitlichen Begriffsdefinition, der Etablierung eines einheitlichen Zertifizierungssystems, der Lockerung des horizontalen Unbundlings (insb. für Verteilnetze) und der Förderrichtlinie für staatlich geförderte Differenzverträge (CfD) eine hohe Wirksamkeit im Markthochlauf beigemessen wird. Sogenannte „deal breaker“ für den europäischen Wasserstoffmarkt werden so beseitigt.

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Expertenthema

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Was folgt, wenn Deutsch­land sei­ne hei­mi­sche Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on auf nur ei­ne Tech­no­lo­gie be­grenzt? Un­ter­neh­men der Gas­wirt­schaft und ih­re größ­ten Ab­neh­mer – da­run­ter die Stahl- und Che­mie­in­dus­trie – wer­den In­ves­ti­ti­o­nen in die Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on aus Wett­be­werbs­grün­den ins Aus­land ver­la­gern, wo der­lei Tech­no­lo­gie­be­schrän­kun­gen nicht be­ste­hen. Der Preis für kli­ma­neu­tra­len Was­ser­stoff wird da­mit zum we­sent­li­chen Stand­ort­fak­tor im in­ter­na­ti­o­na­len Wett­be­werb. Ge­lingt es zu­dem nicht, "grü­nen" Was­ser­stoff zu wett­be­werbs­fä­hi­gen Prei­sen in Deutsch­land her­zu­stel­len, droht – wie schon bei der Pho­to­vol­ta­ik – ei­ne wei­te­re Ab­wan­de­rung ei­ner Ener­gie­tech­no­lo­gie ins Aus­land.

Industrie
Gas-Infrastruktur für Transport und Speicherung von Wasserstoff

Bedeutung des Gas-Netzes für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft

Ne­ben dem Grund­stoff Erd­gas zur Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on lie­fert die Gas­bran­che mit dem Gas-Netz aber auch die nö­ti­ge In­fra­struk­tur, um Was­ser­stoff zu trans­por­tie­ren und zu spei­chern. Es ist rich­tungs­wei­send, dass die Stra­te­gie auch die Be­deu­tung des Gas­net­zes für den Auf­bau ei­ner Was­ser­stoff­wirt­schaft an­er­kennt. So pro­fi­tie­ren nicht nur die Kom­mu­nen, in de­ren Be­sitz sich das Netz viel­fach be­fin­det, son­dern auch die rund 20 Mil­li­o­nen Kun­den, die heu­te Erd­gas pri­mär als Heiz­ener­gie nut­zen. Denn ins­be­son­de­re im Wär­me­markt, dem größ­ten Ab­satz­markt für Erd­gas in Deutsch­land, kann Was­ser­stoff Tem­po in die De­kar­bo­ni­sie­rung brin­gen.

H2-Infrastruktur