Ausbaudynamik bremst Import von grünem Wasserstoff aus

Grüner – also mithilfe erneuerbarer Energien hergestellter – Wasserstoff (H2) ist CO2-neutral und für das Gelingen von Energiewende und Klimaschutz unverzichtbar. Insbesondere für die Umstellung auf eine möglichst CO2-neutrale Industrieproduktion werden bereits in diesem Jahrzehnt große Mengen des grünen Wasserstoffs benötigt. Um den erwarteten Bedarf zu decken, setzt die Nationale Wasserstoffstrategie bis zum Jahr 2030 überwiegend auf Importe. Allerdings ist bis dahin vermutlich nicht und nur unter günstigen Rahmenbedingungen sowie deutlich größeren Anstrengungen in den Exportländern mit ausreichenden Liefermengen zu rechnen. Dies zeigt eine neue Studie zur Realisierbarkeit von Wasserstoff-Importen bis zum Jahr 2030 des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW), des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und des Wuppertal Instituts.

Erneuerbarer Strom sowie grüner Wasserstoff kann in wind- und sonnenreichen Ländern zum Teil deutlich kostengünstiger und mit erheblich größerem Potenzial als in Deutschland erzeugt werden. Daher setzt die Bundesregierung stärker auf Importe als auf eine nationale Erzeugung. Neben diesen rein techno-ökonomischen Faktoren bestimmen jedoch auch die energiewirtschaftlichen Entwicklungen und Rahmenbedingungen (Stromverbrauch, nationale Ziele und Infrastrukturen) in den Exportländern sowie die verfügbaren Transport-Optionen die realisierbaren Liefermengen nach Deutschland. Hierzu haben Forschende des Wuppertal Instituts die Voraussetzungen für H2-Exporte der vier potenziell relevanten Exportländer Niederlande, Spanien, Marokko und Chile genauer betrachtet und daraus mögliche Exportmengen bis zum Jahr 2030 ermittelt. Trotz der großen Potenziale in den vier Ländern würden ihre möglichen Wasserstoff-Produktionen nicht ausreichen, um den hiesigen erwarteten Bedarf  bis zu 110 Terawattstunden an Wasserstoff in 2030 zu decken. Dies gilt selbst dann, wenn sie den erzeugten Wasserstoff nur nach Deutschland liefern würden. "Die Länder haben noch Aufholbedarf beim eigenen Erneuerbaren-Ausbau sowie eine zu geringe Ausbaudynamik, um zusätzlich zum steigenden Strombedarf grünen Wasserstoff für einen Export produzieren zu können", fasst Frank Merten, Co-Leiter des Forschungsbereichs Systeme und Infrastrukturen am Wuppertal Institut, die Analysen zusammen. Sollten sich auch für weitere potenzielle Exportländer ähnliche Ergebnisse einstellen, dann gebe es kaum Aussichten die für 2030 angestrebte Menge zwischen 76 und 96 Terawattstunden an Wasserstoff nach Deutschland zu importieren.

Eigene Wasserstoff-Bedarfe in künftigen Exportländern wie in Spanien können die Exportmengen weiter einschränken bzw. verzögern. "Zwar sind einzelne Exportprojekte auch vor 2030 durchaus denkbar, doch auch diese stoßen aus heutiger Sicht noch auf fehlende Transport-Infrastrukturen wie H2-Pipelines, -Schiffe und -Ladeterminals", argumentiert Alexander Scholz, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsbereich Systeme und Infrastrukturen am Wuppertal Institut und Co-Autor der Studie. Dies gilt insbesondere auch für H2-Importe von potenziellen Ländern aus Übersee, wie etwa Chile.
Trotz der beschriebenen Einschränkungen werden Wasserstoff-Importe aufgrund der hierzulande begrenzten Potenziale von erneuerbaren Energien und der zugleich hohen Nachfrage zukünftig notwendig sein. Daher müssen jetzt zügig die richtigen Weichen gestellt und Handlungsbedarfe klar adressiert werden, betonen die Studienautorinnen und -autoren. Die technischen Erneuerbaren-Potenziale in den vier untersuchten Ländern sind ausreichend hoch, sodass sie langfristig große Mengen grünen Wasserstoffs nach Deutschland liefern können. Die zentrale Herausforderung für alle Länder ist, die erneuerbare Stromerzeugung schneller auszubauen.

Durchführung der Studie

Diese Studie wurde im Rahmen von SCI4climate.NRW innerhalb der Themenfelder "Technologien und Infrastrukturen" (TF1) sowie "Rahmenbedingungen und Geschäftsmodelle" (TF4) durchgeführt. SCI4climate.NRW ist ein vom Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen (NRW) gefördertes unabhängiges wissenschaftliche Kompetenzzentrum, welches das Wuppertal Institut leitet, und verfolgt einen transdisziplinären Ansatz, welches eine intensive und aktive Interaktion mit Akteuren aus Industrie und Gesellschaft in NRW beinhaltet.