Grüner Wasserstoff für die Energiewende : Potentiale, Grenzen und Prioritäten ; Teil 6: Wasserstoffanwendungen im Sektorenvergleich

Abstract

Dieser zusammenfassende Studienteil 6 basiert auf den vorherigen Teilen 1 bis 5 der Studienreihe "Grüner Wasserstoff für die Energiewende-Potentiale, Grenzen und Prioritäten" und bewertet die Priorisierung der Nutzung von grünem Wasserstoff in drei Sektoren: Industrie, Wärme und Verkehr. Aus Effizienzgesichtspunkten ist die Nutzung von grünem Wasserstoff im Industriesektor gegenüber Wärme und Verkehr zu priorisieren. Industriegüter, wie Primärstahl, Kupfer, Ammoniak, Methanol und Raffinerieerzeugnisse, die schwer zu defossilisieren sind, können von grünem Wasserstoff profitieren. Allerdings ist die Wettbewerbsfähigkeit des Einsatzes von grünem Wasserstoff in der Industrie nur bei sehr niedrigen Bezugspreisen bzw. Herstellungskosten erreichbar. Die Herstellungskosten liegen bei 6,07 bis 9,65 €/kg (netto, ohne MWSt.). Wettbewerbsfähig wäre die Produktion von Primärstahl bei einem Preis für grünen Wasserstoff von ca. 1,6 €/kg (netto, ohne MWSt.) und für die Produktion von Ammoniak läge der Grenzpreis für grünen Wasserstoff bei ca. 3,3 €/kg (netto, ohne MWSt.). Im Wär-mesektor ist grüner Wasserstoff derzeit ebenfalls keine konkurrenzfähige Alternative zu Erdgasheiz-kesseln, Wärmenetzen oder Wärmepumpen, denn der Grenzpreis für grünen Wasserstoff läge hier bei sehr niedrigen ca. 4 €/kg (brutto, inkl. MWSt.). Auch die im Vergleich zur direkten Stromnutzung in Wärmepumpen schlechte Effizienz spricht gegen eine breite Anwendung von Wasserstoff für die Wär-mebereitstellung, da Wärmepumpen bis zu sechsmal weniger Strom benötigen als Heizsysteme auf Basis von mit grünem Strom erzeugten Wasserstoff. Dennoch ist die Nutzung von grünem Wasserstoff für weniger kostensensible Nischenanwendungen wie die Spitzenlastdeckung in Wärmenetzen denk-bar und die Einbindung der Abwärme aus Elektrolyseuren und Brennstoffzellen wäre als ergänzendes Geschäftsmodell der Wasserstofferzeugung und-nutzung vorteilhaft. Im Verkehrssektor ist Wasserstoff im Vergleich zu fossilen Kraftstoffen bereits bei Preisen von ca. 13 €/kg (brutto, inkl. MWSt.) und im Vergleich zu Elektrofahrzeugen bei ca. 9 €/kg (brutto, inkl. MWSt.) wettbewerbsfähig. Das politische Instrument der THG-Minderungsquote ermöglicht daneben zusätzliche Einnahmen für die Wasser-stoffnutzung im Verkehrssektor. Wasserstoff sollte wegen der schlechteren Energieeffizienz im Ver-gleich zum rein elektrischen Antrieb aber vorzugsweise in zeit-, gewichts-und/oder volumensensiblen Nischen zur Anwendung kommen. Der Sektorenvergleich zeigt zwei gegenläufige Trends bei der Nutzung von grünem Wasserstoff. Während Effizienzüberlegungen nahelegen, den Industriesektor zu priorisieren, würde bei einem reinen Kostenvergleich mit fossilen Brennstoffen der wettbewerbsfähige Einsatz zuerst im Verkehrssektor möglich werden. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer strategischen Planung und politischer Unterstützung zur Maximierung der erreichbaren Senkung von Treibhausgasemissionen durch den Einsatz von (knappem) grünem Wasserstoff in den verschiedenen Verbrauchssektoren.