{"id":89211,"date":"2023-02-21T09:39:20","date_gmt":"2023-02-21T08:39:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=89211"},"modified":"2023-02-21T09:39:21","modified_gmt":"2023-02-21T08:39:21","slug":"nrl-studienreihe-zu-potentialen-und-grenzen-von-gruenem-wasserstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/energie\/nrl-studienreihe-zu-potentialen-und-grenzen-von-gruenem-wasserstoff\/","title":{"rendered":"NRL-Studienreihe zu Potentialen und Grenzen von gr\u00fcnem Wasserstoff"},"content":{"rendered":"\n
Erste Ver\u00f6ffentlichung richtet den Blick auf den W\u00e4rmesektor<\/p>\n\n\n\n
Gr\u00fcner Wasserstoff wird in einem zukunftsf\u00e4higen Energiesystem eine wichtige Rolle spielen. Allerdings ist er derzeit noch eine knappe Ressource, weshalb die Potentiale und Grenzen seines Einsatzes in verschiedenen Einsatzfeldern fundiert bewertet werden m\u00fcssen. Wo liegen die Anwendungsf\u00e4lle, in denen gr\u00fcner Wasserstoff alternativlos ist? Wo ist er verzichtbar, weil es effizientere Wege der Dekarbonisierung gibt? Diesen Fragen widmet sich eine mehrteilige Studienreihe des Energiewende-Verbundprojekts Norddeutsches Reallabor.<\/p>\n\n\n\n
Die Studienreihe tr\u00e4gt den Titel \u201ePotentiale, Grenzen und Priorit\u00e4ten. Gr\u00fcner Wasserstoff f\u00fcr die Energiewende\u201d und gibt einen \u00dcberblick von der Wasserstofferzeugung bis hin zur Anwendung in den verschiedenen Verbrauchssektoren. Durch techno-\u00f6konomische Betrachtungen werden relevante Technologien in Hinblick auf ihre Potentiale und Grenzen bewertet und daraus Priorit\u00e4ten f\u00fcr den zuk\u00fcnftigen Einsatz von gr\u00fcnem Wasserstoff abgeleitet. \u201eF\u00fcr einen energieeffizienten Markthochlauf geht es nicht darum, m\u00f6glichst viele theoretische Anwendungsf\u00e4lle f\u00fcr gr\u00fcnen Wasserstoff zu finden, sondern zu identifizieren, wo der Einsatz von gr\u00fcnem Wasserstoff alternativlos ist und wo demzufolge priorit\u00e4r neue Gesch\u00e4ftsmodelle bzw. Wertsch\u00f6pfungsketten erforderlich sind. Hierzu soll unsere Studienreihe beitragen\u201c, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Jens-Eric von D\u00fcsterlho, Leiter des Departments Wirtschaft an der HAW Hamburg und Leiter der hinter den Ver\u00f6ffentlichungen stehenden Arbeitsgruppe des Norddeutschen Reallabors (NRL).<\/p>\n\n\n\n
Das NRL ist ein vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gef\u00f6rdertes Verbundprojekt, in dem 50 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik neue Wege zur Klimaneutralit\u00e4t aufzeigen wollen. Die aktuelle Studienreihe ist im NRL-Teilvorhaben \u201eNeue Markt- & Gesch\u00e4ftsmodelle, Regulatorik\u201c des Norddeutschen Reallabors angesiedelt, das die Erprobungsvorhaben der Industriepartner des NRL aus einer \u00f6konomischen Perspektive wissenschaftlich begleitet. Beteiligte Partner sind das Competence Center f\u00fcr Erneuerbare Energien und EnergieEffizienz (CC4E) der Hochschule f\u00fcr Angewandte Wissenschaften Hamburg und die Hochschule Flensburg. Forschungsgrundlage waren Literaturrecherchen, Interviews mit Expert*innen aus dem NRL-Projekt sowie eigene Modelle und Berechnungen zu Kosten und CO2-Einsparungen. Wasserstoff im Geb\u00e4udesektor: W\u00e4rmepumpe deutlich effizienter.<\/p>\n\n\n\n
Den Auftakt der Reihe macht \u2013 neben einer f\u00fcr sich stehenden Hinf\u00fchrung zum Thema gr\u00fcner Wasserstoff \u2013 zun\u00e4chst eine Ver\u00f6ffentlichung zum Geb\u00e4udesektor, auf den 41 Prozent der deutschen CO2-\u00c4q-Emissionen entfallen. Der zentrale Einsatz von Wasserstoff in der Fernw\u00e4rmeerzeugung kann in Kraftwerkskonzepten sinnvoll sein \u2013 zur Abdeckung von Spitzenlasten oder durch Kraft-W\u00e4rme- Kopplung. In der Studie steht insbesondere die dezentrale W\u00e4rmeerzeugung durch Wasserstoff auf dem Pr\u00fcfstand. Durch die direkte Verbrennung von Brennstoffen in Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) und Haushalten entstehen 13 Prozent der deutschen CO\u2082-\u00c4q-Emissionen. Der CO2-Aussto\u00df dieser Form der W\u00e4rmebereitstellung muss sich bis 2030 um 43 Prozent reduzieren, um die bundesweiten Klimaziele einzuhalten. Dies erfordert neben einer umfassenden Geb\u00e4udesanierungsstrategie ein schnelles \u00dcberdenken der einsetzbaren Heiztechnologien.<\/p>\n\n\n\n
Um verschiedene Heiztechnologien vor dem Hintergrund des prognostizierten Markthochlaufs von Wasserstoff \u00f6konomisch zu bewerten, wurden die tats\u00e4chlich anfallenden Kosten im Zeitverlauf verglichen. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass auf Wasserstoff ausgerichtete Gas- Brennwertthermen an dieser Stelle nicht sinnvoll sind: \u201eAus Effizienzgr\u00fcnden ist der Einsatz von Wasserstoff f\u00fcr die dezentrale W\u00e4rmebereitstellung nicht zu priorisieren, da hier ein Vielfaches an gr\u00fcner elektrischer Energie f\u00fcr die Elektrolyse im Vergleich zu einem Szenario mit W\u00e4rmepumpen notwendig w\u00e4re\u201d, betont Felix Doucet, Autor der Studie und Wissenschaftlicher Mitarbeiter am CC4E. Der direkte Vergleich zeige, dass der Einsatz von erneuerbarem Strom pro kWh zu erzeugender W\u00e4rme bei der Verbrennung von gr\u00fcnem Wasserstoff in Brennwertthermen f\u00fcnf- bis sechsmal h\u00f6her ist als bei der direkten Nutzung in einer W\u00e4rmepumpe.<\/p>\n\n\n\n
Wenn alle Geb\u00e4udenutzer*innen der gezeigten Vorteilhaftigkeit von W\u00e4rmepumpen folgen w\u00fcrden und es keine Restriktionen im Stromnetz g\u00e4be, k\u00f6nnten gro\u00dfe Teile der bestehenden Gasnetzinfrastruktur in Wohngebieten obsolet werden, so die Studie weiter. Eine Ert\u00fcchtigung der Gasnetze f\u00fcr einen Wasserstofftransport in Wohngebiete w\u00e4re aus \u00f6konomischer Sicht jedenfalls nicht zielf\u00fchrender als die ohnehin notwendige Ert\u00fcchtigung des Stromnetzes.<\/p>\n\n\n\n
Wenngleich die Verbrennung von Wasserstoff zur dezentralen W\u00e4rmeerzeugung im direkten Kostenvergleich mit W\u00e4rmepumpen unvorteilhaft ist, k\u00f6nnte die Abw\u00e4rme von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen, die zur Produktion von gr\u00fcnem Wasserstoff f\u00fcr andere Sektoren notwendig sind, zur Effizienz-Steigerung in W\u00e4rmenetze eingespeist werden. Standorte von Elektrolyseuren sollten daher idealerweise so gew\u00e4hlt werden, dass ein Wasserstoffnetz bzw. ein Wasserstoffspeicher vorhanden ist und gleichzeitig ein W\u00e4rmenetzanschluss bzw. eine Nutzungsm\u00f6glichkeit f\u00fcr die W\u00e4rme gegeben sind, empfehlen die Studienautor*innen.<\/p>\n\n\n\n
W\u00e4rmenetze k\u00f6nnen die Vorteile von unterschiedlichen W\u00e4rmeerzeugern aufgreifen: So kann bei hohem Angebot erneuerbarer Energien und damit bei g\u00fcnstigen Strompreisen eine W\u00e4rmepumpe betrieben werden, bei hohen Strompreisen kann mit Kraft-W\u00e4rmekopplung Strom und W\u00e4rme aus einem Brennstoff erzeugt werden, zum Beispiel gr\u00fcnem Wasserstoff oder daraus hergestelltem Methan. Fortsetzung der Reihe mit Fokus auf weitere Sektoren Bis zum Sommer sollen in lockerer Folge drei weitere Studien der Reihe ver\u00f6ffentlicht werden. Sie widmen sich der Wasserstoffanwendung im Verkehrssektor, der Wasserstoffanwendung im Industriesektor und der Wasserstoff-Erzeugung. Den Abschluss macht eine Publikation zu Wasserstoffanwendungen im Sektorenvergleich.<\/p>\n\n\n\n