Ob der Wasserstoffhochlauf gelingt, hängt maßgeblich von der Frage ab, wie gut es gelingt, die Produktionskosten für grünen Wasserstoff auf ein konkurrenzfähiges Niveau zu senken. Aurora Energy Research hat dazu in einer neuen Studie verschiedene Geschäftsmodelle analysiert. "Die Investitionskosten für die Anlagen sinken bereits rapide, Hauptkostentreiber bei der Herstellung von Wasserstoff mit Elektrolyseuren sind künftig die Stromkosten. Deshalb ist es entscheidend, das Geschäftsmodell zu optimieren“, erläutert Lisa Langer, Commercial Manager bei Aurora Energy Research.
Die Konzepte für den Betrieb von Elektrolyseuren lassen sich zunächst anhand der Herkunft des verwendeten Stroms unterscheiden: Entweder die Anlage wird an das Netz angeschlossen und nutzt den dort angebotenen Strommix oder sie wird im Inselbetrieb direkt mit einer erneuerbaren Energiequelle gekoppelt und nutzt deren Stromerzeugung. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass im zweiten Fall die niedrigsten Gesamtkosten für Wasserstoff anfallen, denn dieses Geschäftsmodell vermeidet die Gebühren für den Netzanschluss. Am günstigsten schneiden dabei Elektrolyseure in Norwegen ab, die mit Onshore-Windkraftanlagen gekoppelt werden. Ähnliche Kosten lassen sich in Spanien erreichen, ebenfalls mit der direkten Kombination von Elektrolyseuren und Onshore-Windkraftanlagen.
Kosten von 2 bis 2,50 Euro pro Kilo möglich
Die Betreiber solcher Insellösungen können die Kosten laut der Analyse zusätzlich senken, zum Beispiel, indem sie die Größe des Elektrolyseurs optimal auf die Charakteristik des Stromerzeugers abstimmen. Neben niedrigen Wasserstoffkosten profitiert die direkte Koppelung von Erneuerbaren-Anlage und Elektrolyseur auch davon, dass dabei keine direkten Kohlenstoffemissionen entstehen, so die Verfasser der Studie. Im besten Fall seien Kosten von 2 bis 2,50 Euro pro Kilo grüner Wasserstoff erreichbar.
Um mit "blauem Wasserstoff" konkurrieren zu können, werden Elektrolyseur-Projekte allerdings noch erhebliche Kostensenkungen erreichen müssen. "Unsere Analyse zeigt, dass die Produktionskosten für grünen Wasserstoff in den nächsten zwei Jahrzehnten schnell sinken werden", sagt Anise Ganbold, Global Energy Markets Lead von Aurora Energy Research. "Trotzdem wird es schwierig, in Europa 2 Euro pro Kilo Wasserstoff zu erreichen.“ Um einen schnelleren Rückgang der Kosten zu fördern und dazu beizutragen, dass grüner Wasserstoff konkurrenzfähig zu blauem Wasserstoff wird, sollten Regierungen den Ausbau erneuerbarer Energien unterstützen und Elektrolyseure von Netzgebühren und Steuern befreien.
Anlagen flexibel laufen lassen
Weitere Vorschläge der Studien-Autoren: Netzgekoppelte Anlagen sollten flexibel laufen, um Zeiten mit niedrigen Strompreisen zu nutzen beziehungsweise Zeiten mit hohen Gebühren zu vermeiden. Wie die Studie zeigt, lassen sich damit die Gesamtbetriebskosten im Vergleich zu permanent laufenden Elektrolyseuren je nach Land um über 50 Prozent reduzieren. Ein Nachteil bleibe bei netzgekoppelten Anlagen: Die Treibhausgaslast des Wasserstoffs entspricht der des Strommixes in den Betriebsstunden. Aurora hat berechnet, dass ein Elektrolyseur in Deutschland aufgrund des kohle- und gaslastigen Stromerzeugungsmixes neunmal mehr CO2 verursacht als eine Anlage in Spanien, wo der Anteil der erneuerbaren Energien sehr hoch ist. Allerdings seien die Emissionen des Stromsektors durch den europäischen Emissionshandel gedeckelt, was etwaige Emissionssteigerungen verhindern kann. (amo)
