Wasserstoffstrategie für Gasversorger und Gasnetzbetreiber

veröffentlicht am 1. März 2021

 

 

Die Bundesregierung und die EU-Kommission haben in Ihren Strategien für die Dekarbonisierung Wasserstoff als den zukunftsträchtigen Energieträger identifiziert, der für Anwendungen eingesetzt wird, die nicht elektrifiziert werden können. Dies betrifft zum einen industrielle Prozesse (Stahl, Chemie), aber teilweise auch Mobilität und Wärme. Da das Ziel dabei ist, fossile Energieträger (Erdgas, Öl etc.) durch CO₂-freie Energieträger zu ersetzen, wird das Zurückdrängen von fossilem Erdgas und der Ersatz durch CO₂-frei erzeugten Wasserstoff mittel- bis langfristig massive Auswirkungen auf Gasversorger und Gasnetzbetreiber haben. Hier gilt es Strategien zu entwickeln, wie Gasversorger und Gasnetzbetreiber das Wegbrechen dieses ertragreichen Geschäftsfeldes kompensieren oder neue Geschäftsfelder auf Basis von Wasserstoff als Energieträger entwickeln. 

Dezentrale oder zentrale Wasserstoffproduktion?

Deutschland und die Europäische Union sind seit Jahrzehnten auf Importe fossiler Energieträger angewiesen. Nur ein kleiner Teil der fossilen Energie wird innerhalb der Europäischen Union gefördert.

 

Daher stellt sich die Frage, ob und in welchem Umfang Wasserstoff innerhalb Deutschlands bzw. der Europäischen Union zu wettbewerbsgerechten Preisen produziert werden kann oder von kostengünstigeren Standorten weltweit importiert wird. Erste Initiativen zur Zusammenarbeit z. B. mit Chile zielen darauf ab, Ausschreibungen mit langfristigen Abnahmeverpflichtungen zu initiieren, um zu günstigen Konditionen langfristige Verträge für die Lieferung von CO₂-freiem Wasserstoff zu vereinbaren. 

Ob und in welchem Umfang zu wettbewerbsgerechten Preisen in Deutschland Wasserstoff produziert werden kann, ist offen bzw. fraglich. Wasserstofferzeugungsprojekte in Deutschland werden nur bei besonderen Rahmenbedingungen wirtschaftlich umsetzbar sein oder auf eine Förderung angewiesen sein.

 

Daher werden integrierte Wasserstoffprojekte mit eigener Wasserstofferzeugung nur unter besonderen Rahmenbedingungen oder mit Fördermitteln mittelfristig wirtschaftlich umsetzbar sein.

Reine Wasserstoffnetze oder Beimischung von Wasserstoff in Erdgasnetze?

Wenn Wasserstoffprojekte ohne eigene Wasserstofferzeugung umgesetzt werden sollen, muss der Bezug von Wasserstoff sichergestellt werden. Da bisher kein liquider Markt für Wasserstoff existiert, muss  zumindest mittelfristig der Bezug von Wasserstoff gesichert werden.

 

Grundsätzlich steht hier das Erdgasnetz auch zur Verteilung von Wasserstoff zur Verfügung. Allerdings führen technische Restriktionen dazu, dass nur eine Wasserstoffbeimischung von bis zu 10 Prozent, geplant sind bis zu 20 Prozent, möglich ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass 1 Volumeneinheit Wasserstoff im Vergleich zu 1 Volumeneinheit Erdgas etwa nur ein Drittel des Energieinhaltes transportiert. Dies führt dazu, dass die Beimischung von grünem Wasserstoff von 20 Prozent zu einer Reduktion der CO₂-Emissionen von ca. 7 Prozent beiträgt.

Die Substitution von fossilem Erdgas durch grünen Wasserstoff muss entweder mit einer erheblichen Effizienzsteigerung einhergehen oder die Gasnetze müssen massiv ausgebaut werden, um dieselbe Energiemenge zu transportieren.

Die Beimischung von Wasserstoff kann einen Hochlaufpfad für den Einsatz von Wasserstoff unterstützen und so die Dekarbonisierung des Wärmemarktes und die langfristige Nutzung der Erdgasnetze sichern. Allerdings ist dies beim Bundeswirtschaftsministerium nicht oben auf der Prioritätenliste. Die Bundesregierung konzentriert sich auf den industriellen Einsatz von Wasserstoff (Stahlerzeugung, Chemieindustrie), indem Fördermittel hier eingesetzt werden und die Regulierung von Wasserstoffnetzen so ausgestaltet wird, dass die vollständige Umstellung von Erdgasleitungen auf 100 Prozent Wasserstoff ermöglicht wird, Zusatzkosten für die Beimischung von Wasserstoff in Erdgasnetze aber nicht anerkannt werden.

Trotzdem sollten Gasnetzbetreiber bei den anstehenden Investitionen prüfen, ob und in welchem Umfang eine Wasserstoffbeimischung möglich ist und im Zweifelsfall lieber die Investition so ausführen, dass eine Beimischung im größtmöglichen Umfang nicht blockiert wird oder umfangreiche Reinvestitionen oder Umbauarbeiten zukünftig erforderlich werden, wenn in einigen Jahren die Beimischung von Wasserstoff doch eine höhere Priorität genießt. Denn das EEG hat bei der erneuerbaren Stromerzeugung gezeigt, dass eine anfängliche Investitionsförderung mit einem Hochlaufpfad grüner Energie realistischer ist als die Umstellung von null auf hundert.

 

Grüner, grauer oder blauer Wasserstoff

Um die Klimaneutralität bis 2050 erreichen zu können, ist der Einsatz von grünem Wasserstoff erforderlich. Darüber besteht weitgehend Einigkeit. Ob und in welchem Umfang auch Zwischenlösungen wie der Einsatz von grauem Wasserstoff oder blauem Wasserstoff zielführend sind, wird allerdings kontrovers diskutiert. Es ist nachvollziehbar, dass zur Technologieentwicklung und zum Erreichen von Skaleneffekten die Anwendung von anthrazitfarbenem Wasserstoff (mittels Elektrolyse nicht aus EE-Strom) vorteilhaft ist. Es sollte aber vermieden werden, langfristig Subventionen aufrechtzuerhalten, wenn diese nicht klimaneutralen Systeme nicht auf grünen Wasserstoff umgestellt werden können.

Wirtschaftlichkeit von Wasserstoffprojekten

Wasserstoffprojekte sind derzeit ohne Fördermittel nicht wirtschaftlich umsetzbar. Daher besteht die Haupt-Herausforderung darin, Fördermittel zu akquirieren. Das vor Kurzem gestartete Interessenbekundungsverfahren für Wasserstoffprojekte des BMWi zum Beispiel bietet hier eine gute Gelegenheit, die erforderliche finanzielle Ausstattung zu beantragen.

 

Im Bereich der Wasserstofferzeugung stellt sich die Frage, ob in Deutschland eine Wasserstoffproduktion wirtschaftlich umsetzbar ist oder ob mit internationalen Projekten deutlich günstigere Gestehungskosten realisiert werden können und Eigenerzeugungsprojekte nur unter besonderen Rahmenbedingungen mittelfristig wirtschaftlich sein könnten.

Ob die Verteilung von Wasserstoff wirtschaftlich gestaltet werden kann, hängt entscheidend von den regulatorischen Rahmenbedingungen ab. Derzeit setzt die Bundesregierung auf reine Wasserstoffnetze, die
Beimischung von Wasserstoff wird nicht als prioritäre Option betrachtet. Nichtsdestotrotz sollten sich Gasnetzbetreiber die Option für Wasserstoffbeimischung offenhalten und Investitionen so umsetzen, dass perspektivisch eine Wasserstoffbeimischung möglich ist.

Die Wasserstoffnutzung als Energieträger im Bereich Wärme und Mobilität hängt wesentlich von den Gestehungskosten und dem Marktpreis im Vergleich zu fossilem Erdgas und anderen konventionellen Energieträgern ab. Während ein etwas höherer Preis aufgrund der Klimaneutralität argumentierbar ist, sollten deutlich höhere Kosten bzw. Preise durch Fördermittel kompensiert werden.

 

Fazit

Wasserstoff soll mittel- bis langfristig Erdgas und andere fossile Energieträger ersetzen. Für Gasversorger und Gasnetzbetreiber ist dabei wichtig, einen Übergangspfad zu entwickeln, um Strukturbrüche von der fossilen Welt zur dekarbonisierten Welt zu vermeiden. Dies kann durch Umsetzung von dezentralen Wasserstoffprojekten und/oder durch einen Anstieg der Wasserstoffbeimischung in Gasnetzen realisiert
werden. Anreize können hier durch Quotenlösungen geschaffen werden. Wasserstoffprojekte werden auch mittelfristig auf eine Förderung angewiesen sein, um für die preissensiblen Endkunden im Wärmemarkt wettbewerbsgerechte Lösungen anbieten zu können.

 

 

 

 

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