Eine neue Studie von Danfoss zeigt, dass die Herstellung von Wasserstoff bis 2050 mehr als die Hälfte des heutigen Strombedarfs verbrauchen wird und dass die Energieeffizienz bei der Herstellung von größter Bedeutung ist. Es müssen entscheidende Schritte unternommen werden, um die Produktion von Wasserstoff für den Einsatz in Sektoren, in denen es schwierig ist, Wasserstoff zu erzeugen, zu skalieren. Die Produktion von erneuerbarer Energie dürfe dabei nicht überlastet werden. Zugleich gelte es, die finanziellen Ressourcen im Blick zu behalten.
Die Studienautoren fordern einen differenzierten Ansatz für grünen Wasserstoff, da dieser eine entscheidende Rolle bei der Abkehr von fossilen Brennstoffen spielen wird. Die Studie empfiehlt, dass verstärkt darauf geachtet werden muss, wie grüner Wasserstoff am effizientesten genutzt und produziert werden kann, um die Kosten und den Bedarf an erneuerbaren Energien zu senken.
Danfoss sieht großes Potenzial
"Das Potenzial von Wasserstoff als sauberer Energieträger ist immens", sagt Mika Kulju, Präsident von Danfoss Power Electronics and Drives, in einer Pressemitteilung. "Aber er muss effizient hergestellt werden, um die Kosten zu minimieren, und wir müssen ihn mit Bedacht einsetzen. Um seine Wirkung zu maximieren, was von größter Bedeutung ist, sollte grüner Wasserstoff in Sektoren eingesetzt werden, in denen es nur wenige Alternativen zu fossilen Brennstoffen gibt, um die Treibhausgasemissionen so weit wie möglich zu reduzieren.
Da für die Herstellung von grünem Wasserstoff große Mengen an Elektrizität benötigt werden, ist die Energieeffizienz bei der Herstellung von entscheidender Bedeutung für die Nachhaltigkeit. Während bei den derzeitigen Umwandlungsprozessen für grünen Wasserstoff ein Energieverlust von etwa 30 Prozent auftritt, kann dieser Verlust mit der vorhandenen Technologie minimiert werden. Effiziente Wandler, die Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) für Elektrolyseure umwandeln, können beispielsweise den Gesamtwirkungsgrad der Produktion um etwa 1 Prozent erhöhen. Eine Einsparung von 1 Prozent des Strombedarfs für Wasserstoff im Jahr 2050 mag gering erscheinen, reicht aber aus, um London fast vier Jahre lang mit Strom zu versorgen.
Schlüssel für die Energiewende
"Wasserstoff ist kein Allheilmittel, aber wir müssen die kosteneffiziente und umweltfreundliche Wasserstoffproduktion beschleunigen, denn es besteht kein Zweifel, dass Wasserstoff eine entscheidende Rolle bei der Energiewende spielen wird", erklärt Mika Kulju.
Die Rückgewinnung überschüssiger Wärme aus der Elektrolyse ist eine weitere wichtige Maßnahme zur Steigerung der Energieeffizienz. Bei der Wasserstoffproduktion fallen große Mengen an Abwärme an. Allein in der EU können bis 2030 rund 114 TWh zurückgewonnen werden – genug, um den derzeitigen Heizbedarf der deutschen Haushalte mehr als zweimal zu decken.
Abwärme nutzen
Mika Kulju ergänzt: "Das Potenzial der Abwärmenutzung aus der Elektrolyse ist so groß, dass es ein schwerer politischer Fehler wäre, es bei der Planung der zukünftigen Energieinfrastruktur nicht zu berücksichtigen. Deshalb ist es so wichtig, die richtigen regulatorischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für eine effiziente großmaßstäbliche Einführung von Wasserstoff zu schaffen.
Einer der Schlüsselfaktoren für die Umstellung auf Wasserstoff als Energieträger ist der Ausbau der Infrastruktur. Die Verfügbarkeit und Machbarkeit der Wasserstoffinfrastruktur wird über ihre Anwendbarkeit in verschiedenen Anwendungsfällen entscheiden. Die Studienautoren attestieren hier einen „Mangel an Ehrgeiz und Planung“. Dieser schränke die Möglichkeiten von Investoren und Marktteilnehmern ein, das Potenzial des grünen Wasserstoffs zu nutzen. Eine mögliche Lösung sei die Umrüstung bestehender Erdgaspipelines für den Transport von Wasserstoff.
Markt stimulieren
Luft nach oben sehe man auch bei der staatlichen Regulierung, die eine wichtige Rolle bei der Stimulierung des Marktes für grünen Wasserstoff spielen könne. Dies könne durch die Umsetzung von Beschaffungsstrategien geschehen, die grünem Wasserstoff Vorrang einräumen.
Darüber hinaus sei es wichtig, Anreize für Investitionen in Entwicklungsländern zu schaffen, die über ein hohes Potenzial für erneuerbare Energien verfügen. Diese Länder können eine beträchtliche Menge an grünem Wasserstoff produzieren, wenn sie die notwendigen Investitionen in die Produktion tätigen.
Kosten senken
Die Subventionierung von Forschung und Entwicklung, die Senkung der Produktionskosten von Elektrolyseanlagen sowie die Bereitstellung von Finanzierungsinstrumenten wie der EU-Wasserstoffbank seien ebenfalls entscheidend.
Darüber hinaus ist es wichtig, die Zahlungsbereitschaft von Investoren und Kunden zu stärken, indem klare Ziele durch nationale Wasserstoffstrategien festgelegt werden. Aber auch an der Nachfrage nach grünem Wasserstoff gelte es anzusetzen. Die Beseitigung von Handelshemmnissen entlang der gesamten Lieferkette sei ebenfalls von großer Bedeutung. (amo)
