Shell Wasserstoff-Studie: H2 als Energieträger und Kraftstoff - Fakten, Trends und Perspektiven

  • Projekt-Nr. 150728
  • Laufzeit 12/2015 - 02/2017

Deutschland ist der führende Automobilmarkt in Europa mit der größten Flotte an Fahrzeugen und den meisten Anwendungen an fortschrittlichen und innovativen Technologien. Neben dem Sektor der Stromerzeugung sucht die Bundesregierung heute verstärkt nach Möglichkeiten, die Transformation des Energiesystems und somit die Energiewende auch in den Endverbraucher-Sektoren umzusetzen. Dabei soll insbesondere auch der Verkehrssektor in den Blick genommen werden.

Im Straßenverkehr wird die Elektromobilität von vielen Akteuren als die entscheidende saubere und nachhaltige zukünftige Option angesehen. Sie steht damit den Verbrennungsmotoren (internal combustion engine, ICE) gegenüber, obwohl sich diese in einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess befinden, während die Batterietechnologien zum derzeitigen Stand nach wie vor Nachteile aufweisen.

Brennstoffzellenfahrzeuge, die mit Wasserstoff betankt werden, bieten neben effizienteren Verbrennungsmotoren und Elektrofahrzeugen eine zusätzliche relevante Alternative für zukünftige Mobilität. Dabei ist die verstärkte Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff im Kontext mit den Potenzialen für Wasserstoff im gesamten Energiesystem und damit letztlich mit der Frage der Einführung einer Wasserstoffenergiewirtschaft zu sehen.

Neben dem innovativen Feld "Power-to-X" kommt Wasserstoff auch heute schon in diversen industriellen Anlagen zur Anwendung und fällt in einigen Prozessen auch als Nebenprodukt an, das zum Teil auch für andere energetische, aber auch für stoffliche Nutzungen abgenommen werden kann. So ist die Verwendung als Chemikalie von Bedeutung, etwa für Hydrierung in Raffinerieprozessen oder bei der Produktion von Düngemitteln.

Der Kenntnisstand über Wasserstoff als Kraftstoff und die damit verbundenen Vor- und Nachteile sowie Systemwirkungen ist in weiten Kreisen von Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft bisher vergleichsweise gering. Im Rahmen des hier vorgestellten Projektes wird daher der aktuelle Wissensstand aufbereitet. Dabei geht es um folgende Fragestellungen:

  • Welche Eigenschaften bringt Wasserstoff als Kraftstoff mit, welche Vor- und Nachteile hat es gegenüber anderen Kraftstoffen?
  • Wie und aus welchen Quellen und Ressourcen kann Wasserstoff kurz-, aber insbesondere mittel- bis langfristig produziert werden?
  • In welchen Technologien und Fahrzeugen kommt Wasserstoff als Kraftstoff zur Anwendung? Welche Nutzungspfade stehen in Konkurrenz dazu und mit welchen Nutzungskonkurrenzen ist in Bezug auf den Einsatz des Wasserstoffs in anderen Sektoren zu rechnen?
  • Wie kann eine Wasserstoff-Infrastruktur aufgebaut werden, für die technische und ökonomische Aspekte sowie Fragen der Sicherheit bedacht und entsprechend geschickt umgesetzt werden?
  • Welche ökologischen Effekte für Klima- und Umweltschutz verbinden sich mit der Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff, im Vergleich mit anderen Kraftstoffen und Antrieben?
  • Wie kann ein Szenario aussehen, nach dem Wasserstoff einen Beitrag als Kraftstoff in einem nachhaltigen zukünftigen Energiesystem leistet?

Das Projekt arbeitet die Fakten über den Einsatz von Wasserstoff als Kraftstoff möglichst umfänglich und von verschiedenen Standpunkten aus betrachtet auf, um externen Stakeholdern und Entscheidungsträgern ein valides Bild dieser Option als Teil einer nachhaltigen zukünftigen Mobilität zu bieten.