Wasserstoff und seine Derivate

Das Molekül Wasserstoff als sauberer Energieträger spielt eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, die europäische Schwer- und Chemieindustrie nachhaltiger zu machen und die globalen Klimaziele zu erreichen. Aus diesem Grund investieren Unternehmen, nationale Regierungen und die Europäische Union in den nächsten zehn Jahren viele Milliarden in die Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft und den Aufbau einer Infrastruktur für den Transport von Wasserstoff und Derivaten.

Das größte Potenzial von Wasserstoff wird in der Dekarbonisierung als Ersatz für traditionelle fossile Energieträger und in der Dekarbonisierung schwer vermeidbarer Sektoren sowie in seiner Verwendung in innovativen Metallherstellungs- und Chemieprozessen, sowohl als Energieträger als auch insbesondere als chemisches Element gesehen. Je nach Ursprung des Wasserstoffs, trägt dieser in seinem Namen verschiedene Farben.  Im Volksmund wird er oft als „grüner Wasserstoff“ bezeichnet, der ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen wird (verbunden mit der Farbe Grün). Der regulatorische Rahmen hat jedoch eine strengere Definition, deren Einhaltung entscheidend ist, und bietet Anreize, um der Wasserstoff Markthochlauf wirtschaftlich zu begünstigen.

Auf dem Weg zur endgültigen Investitionsentscheidung

Angesichts der heutigen volatilen Energie-, Emissionszertifikate- und Materialpreise werden unter hohem Druck verschiedene Anwendungsmöglichkeiten untersucht und der Bedarf an erneuerbarem Strom und kohlenstoffarmem Wasserstoff sowie dessen individuelle Grenzkosten ermittelt. Grundpfeiler dieser Initiativen/Projekte ist es einen soliden Business Case aufzusetzen, in dem alle zentrale Einflussparameter wie Regulierung, Marktanreizmechanismus, staatliche Genehmigung, Förderungen, Anlagenbaugenehmigung, Projektrisiken, Stakeholder-Beziehungen und andere Randbedingungen aufgenommen werden. Die Komplexität dieser Fragestellung, die an der Schwelle zur „Endgültigen Investitionsentscheidung“ steht, stellt für viele Projekte in der Entwicklungsphase eine Herausforderung dar.

Implementation

In der Projektumsetzungsphase geht es neben der wohlüberlegten Auswahl der Elektrolysetechnologie und des Lieferanten und der eventuell erforderlichen Technologielizenz für die zugehörige Syntheseanlage auch um die Ermöglichung der Produktion unter einem variablen erneuerbaren Stromprofil. Rund 50 Hersteller auf der ganzen Welt bauen derzeit neue Giga-Elektrolyseur-Produktionskapazitäten auf, um den Bau und Betrieb von großen Wasserelektrolyseanlagen zu ermöglichen. Mit realer industrieller Betriebserfahrung über längere Betriebszeiten kann dann die Evolution hin zur Offshore-Wasserstoffproduktion eingeleitet werden.

Geschäftsmodelle

Noch weisen die prognostizierten Absatzmengen und potenziellen Mehrkosten eine hohe Streuung mit den Wasserstoffstrategien und politischen Ambitionen auf. Wir bei CARNEADES sehen die Komplexität bei den neuen Geschäftsmodellen in Bereich Wasserstoff durch:

• Unterschiedliche Marktteilnehmer unterschiedlicher erster Sektoren müssen zusammenarbeiten
• In der aktuellen Phase spielt eine nationale oder auch länderübergreifende Förderung und dessen Aktivierung eine zentrale Komponente
• Berücksichtigung der individuellen Standortbedingungen (bspw. Nähe zu bestehenden oder sich in der Planung / Errichtung befindenden Energieerzeugungsanlagen)
• Berücksichtigung der individuellen Standortbedingungen (z.B. Nähe zum Wasserstoff-Kernnetz, bestehende Industrie- und Hafenstandorte, Stromverteilungsnetze und nicht zuletzt flexible wasserstofftaugliche Kraftwerke in der Planungs-/Bauphase).
• Der Import der verschiedenen Wasserstoffderivate aus Regionen mit hohem Potenzial für Solar- und/oder Windenergie, erneuerbarem Wasser und für erneuerbare Kohlenwasserstoffe mit dem Kohlenstoffanteil aus einem zertifizierten Kreislauf.
• Die Wasserstofferzeugung auf See bietet die Möglichkeit, große Energiemengen leichter zu transportieren.
• Und natürlich die Entstehung dezentraler lokaler Wasserstoffzentren (Hydrogen Valleys), insbesondere dort, wo das Wasserstoffgasnetz nicht verfügbar ist oder sein wird.