{"id":99177,"date":"2024-05-01T02:35:00","date_gmt":"2024-05-01T00:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=99177"},"modified":"2024-05-01T09:28:22","modified_gmt":"2024-05-01T07:28:22","slug":"welche-infrastrukturen-benoetigt-die-wasserstoffwirtschaft-bis-2050","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/energie\/welche-infrastrukturen-benoetigt-die-wasserstoffwirtschaft-bis-2050\/","title":{"rendered":"Welche Infrastrukturen ben\u00f6tigt die Wasserstoffwirtschaft bis 2050?"},"content":{"rendered":"\n
Europa wird einen Mindestbedarf von 700 TWh Wasserstoff in 2050 haben. Stahl- und Chemieindustrie werden dann die gro\u00dfen Treiber einer Wasserstoffwirtschaft sein und eine gro\u00dfe Nachfrage nach Importen und Elektrolyseuren erzeugen. <\/p>\n\n\n\n
Um die auseinanderliegenden Zentren von Produktion, Speicherung und Verbrauch zu verbinden, braucht es ein europaweites Pipelinenetz. Zu diesen und weiteren Erkenntnissen kommt das aktuelle White Paper des Wasserstoff-Leitprojekts TransHyDE-Systemanalyse des BMBF, koordiniert von Fraunhofer IEG und DECHEMA e.V.<\/p>\n\n\n\n
Betrachtet haben die Forschenden die Nachfrage von Industrie, Haushalten und Transportsektor. Nach 2030 erwarten sie erhebliche Kostensenkungen bei gr\u00fcnen Energietr\u00e4gern, doch w\u00fcrden diese nicht reichen, um Niedertemperatur-, Heiz- und Prozessw\u00e4rme wirtschaftlich zu erzeugen. Insgesamt haben die Forschenden einen Mindestbedarf von 700 TWh gasf\u00f6rmigen Wasserstoff f\u00fcr Europa und Gro\u00dfbritannien im Jahr 2050 ermittelt. Wasserstoff ist nur dann f\u00f6rderlich f\u00fcr die Umsetzung der Energiewende, wenn die zeitliche und r\u00e4umliche Verf\u00fcgbarkeit den jeweiligen Bedarfen entspricht. Wasserstoff wird demnach vor allem bei Hochtemperatur- und energieintensiven Prozessw\u00e4rmeanwendungen ben\u00f6tigt, sowie als Rohstoff in der Industrie und der zentralen Strom- und Fernw\u00e4rmeerzeugung.<\/p>\n\n\n\n
Stahl- und Chemieproduktion mit gro\u00dfem Wasserstoffbedarf<\/h4>\n\n\n\n
Im Industriesektor seien es vor allem die Stahlerzeugung und damit verbundene Hochtemperaturprozesse, die allein mit 200 bis 300 TWh Wasserstoff-Bedarf zu Buche schl\u00fcgen. Vorteil: Die Stahlindustrie ben\u00f6tige gro\u00dfe Mengen klimaneutralen Wasserstoffs, k\u00f6nne aber auch flexibel auf Mischungen von Wasserstoff mit Erdgas umsteigen, was eine kontinuierliche Transformation unterst\u00fctze.<\/p>\n\n\n\n
Auch die chemische Industrie k\u00f6nne eine wichtige Triebfeder f\u00fcr den Ausbau der europ\u00e4ischen Wasserstoffinfrastruktur darstellen. Denn die Produktion von gr\u00fcnem Ammoniak oder hochwertigen Chemikalien ben\u00f6tige gro\u00dfe Mengen an Wasserstoff. Co-Koordinator Mario Ragwitz, Institutsleiter am Fraunhofer IEG: \u00bbAllerdings ist es ungewiss, ob die komplette Wertsch\u00f6pfungskette von Sonnen- und Windstrom \u00fcber die Wasserstoffproduktion bis zur Produktion verschiedener Chemikalien in Europa realisiert werden kann. Importe von Zwischenprodukten wie gr\u00fcnem Methanol oder Ammoniak k\u00f6nnten die Nachfrage nach Wasserstoff im europ\u00e4ischen Industriesektor reduzieren. Daher wurden diese Sensitivit\u00e4ten im Rahmen von TransHyDE betrachtet.\u00ab<\/p>\n\n\n\n
Transportwesen als zweitwichtigster Abnehmer<\/h4>\n\n\n\n
Zweitwichtigster Abnehmer von Wasserstoff sei das Transportwesen. Co-Autor Christoph Nolden, Gesch\u00e4ftsbereichsleiter Netze, Energie- & Verfahrenstechnik am Fraunhofer IEG: \u00bbDer internationale Flug- und Schiffsverkehr ist auf synthetische Kraftstoffe, die auf Wasserstoff basieren, angewiesen. Dies erzeugt einen Wasserstoffbedarf von insgesamt 450 TWh f\u00fcr gr\u00fcne Kraftstoffe in 2050. Gr\u00f6\u00dfter Unsicherheitsfaktor im Transportsektor ist der Wettbewerb zwischen der direkten Elektrifizierung und dem Antrieb durch Wasserstoff per Brennstoffzelle in Schwerlast-LKWs. Verschiedene Szenarien zeigen einen zus\u00e4tzlichen Bedarf von bis zu 380 TWh in 2050, wenn 40% der Schwerlast-LKWs mit Brennstoffzellen ausgestattet w\u00e4ren.\u00ab<\/p>\n\n\n\n
Produktion von Wasserstoff in Europa<\/h4>\n\n\n\n
Die Produktion von Wasserstoff in Europa h\u00e4nge \u2013 so die Forschenden \u2013 davon ab, ob die ambitionierten Ziele zum Ausbau von europ\u00e4ischen Wind- und Solaranlagen erreicht w\u00fcrden.<\/p>\n\n\n\n
Die Rolle der Elektrolyse in der Sektorkopplung werde sich, so Co-Koordinator Florian Ausfelder, Fachbereichsleiter Energie und Klima bei der DECHEMA e.V. w\u00e4hrend des Markthochlaufs erheblich entwickeln: \u00bbZun\u00e4chst werden Elektrolyseure in Cluster integriert, um die sichere und kontinuierliche Lieferung von Wasserstoff f\u00fcr die industrielle Nutzung zu gew\u00e4hrleisten. Sobald die Wasserstoffinfrastruktur etabliert ist, k\u00f6nnen Elektrolyseure in das Netz einspeisen und gleichzeitig Flexibilit\u00e4t im Stromnetz bieten: So k\u00f6nnen Netzbetreiber Elektrolyseure einsetzen, um den Ausbaubedarf des Stromnetzes und damit Kosten zu reduzieren.\u00ab Zu beachten bliebe: Gerade zu Beginn des Markthochlaufs k\u00f6nne gr\u00fcner Wasserstoff fehlen, um den Bedarf zu befriedigen. W\u00e4hrend dieser Phase m\u00fcssten Alternativen wie blauer Wasserstoff den bestehenden Bedarf decken.<\/p>\n\n\n\n
Transport und Speicherung von Wasserstoff und seinen Derivaten<\/h4>\n\n\n\n
Co-Autor Tobias Fleiter, Leiter des Gesch\u00e4ftsfelds Nachfrageanalysen und -projektionen beim Fraunhofer ISI: \u00bbDie Versorgungssicherheit und die Transformation in eine Wasserstoff-Wirtschaft h\u00e4ngen auch vom Ausbau der entsprechenden Transport- und Speicherinfrastruktur ab. Die Modellierungsergebnisse zeigen, dass ein geeignet dimensioniertes Wasserstoff- Kernnetz die Versorgung der Wasserstoff-Nachfrage bei minimalen Gesamtsystemkosten erm\u00f6glicht.\u00ab Das Kernnetz k\u00f6nne die potentiellen Erzeuger von Erneuerbaren Energien, vor allem im europ\u00e4ischen Norden und S\u00fcden, mit den unterirdischen Speichern und Industriezentren in Mitteleuropa verbinden.<\/p>\n\n\n\n
Co-Autorin My Yen F\u00f6rster, DECHEMA e.V.: \u00bbDie Umnutzung ehemaliger Erdgaspipelines spielt eine entscheidende Rolle in der Transformation des deutschen und europ\u00e4ischen Energiesystems. Die Forschungsergebnisse best\u00e4tigen, dass mit dieser Umnutzung die Versorgungsanforderungen in verschiedenen Szenarien befriedigt werden k\u00f6nnen. Importe aus Nicht-EU L\u00e4ndern scheinen dann besonders wettbewerbsf\u00e4hig zu sein, wenn sie an Pipelines gebunden sind.\u00ab Pipelinegebundene Einfuhren k\u00f6nnten \u00fcber die MENA-Region (Mittlerer Osten und Nordafrika) erfolgen. Importe von Wasserstoffderivaten oder Zwischenprodukten, wie Ammoniak oder Eisenschwamm seien voraussichtlich kosteng\u00fcnstiger als ihre Produktion in Europa.<\/p>\n\n\n\n
Beteiligte Partner<\/h4>\n\n\n\n
Zum White Paper beigetragen haben neben der Fraunhofer-Einrichtung f\u00fcr Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG und der DECHEMA Gesellschaft f\u00fcr Chemische Technik und Biotechnologie e.V. auch Mitarbeitende von: Fraunhofer-Institut f\u00fcr System- und Innovationsforschung ISI, Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH, Forschungsstelle f\u00fcr Energiewirtschaft FfE, Brandenburgische Technische Universit\u00e4t Cottbus-Senftenberg, VNG AG, Fraunhofer-Institut f\u00fcr Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut, Institut f\u00fcr Zukunftsenergie- und Stoffstromsysteme gGmbH, Technische Universit\u00e4t Berlin, Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE. Das Leitprojekt TransHyDE wird gef\u00f6rdert vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung.<\/p>\n\n\n