Handlungsoptionen fĂŒr den Wasserstoffhochlauf

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28. Februar 2023

Handlungsoptionen fĂŒr den Wasserstoffhochlauf

Vor dem Hintergrund der sich abzeichnenden Klimakatastrophe und der durch den russischen Angriffskrieg auf die Ukraine sichtbar gewordenen mangelnden DiversitĂ€t von EnergielieferlĂ€ndern braucht es mehr Tempo bei der Energiewende. Wasserstoff wird im Energiesystem der Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Aufgrund des Zeitdrucks hat die Bundesregierung den Anspruch, den Wasserstoffhochlauf effizient zu gestalten. Doch wie soll dieser sich konkret vollziehen? Welche Handlungsoptionen stehen zur VerfĂŒgung und mit welchen Vor- und Nachteilen sind sie verbunden? Welche Maßnahmen mĂŒssen wann getroffen werden, um den Hochlauf zu ermöglichen und gleichzeitig ungewollte PfadabhĂ€ngigkeiten zu vermeiden?

Diesen Fragen geht das zweijĂ€hrige Projekt Wasserstoff-Kompass nach, das die acatech, die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, und die DECHEMA Gesellschaft fĂŒr Chemische Technik und Biotechnologie e.V. seit Juni 2021 durchfĂŒhren. Das zentrale Produkt des Projektes ist der ab dem zweiten Quartal 2023 verfĂŒgbare gleichnamige Wasserstoff-Kompass. Dieses marktorientierte, daten- und faktenbasierte Tool kann die Politik fĂŒr die Erarbeitung einer nationalen Wasserstoff-Roadmap nutzen. So sieht es die Nationale Wasserstoffstrategie aus dem Jahr 2020 vor. Das Projekt Wasserstoff-Kompass wird vom Bundesministerium fĂŒr Bildung und Forschung (BMBF) sowie vom Bundesministerium fĂŒr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

Grundlage fĂŒr den Kompass ist zum einen eine Metaanalyse: Sie wertet relevante Studien und Strategiepapiere fĂŒr Deutschland, die EU und weitere wichtige LĂ€nder weltweit aus und liefert einen Überblick ĂŒber aktuell und zukĂŒnftig existierende Wasserstoffmengen und -bedarfe. In einer Vielzahl von ExpertengesprĂ€chen werden dieses MengengerĂŒst und damit verbundene technologische Fragestellungen verifiziert und diskutiert.

Zum anderen fließen in den Kompass die Ergebnisse eines rund zwölfmonatigen, breit angelegten Stakeholder-Dialoges ein. Dieser wurde mit Personen aus Wissenschaft, Wirtschaft, öffentlicher Verwaltung und Zivilgesellschaft gefĂŒhrt, um deren Sichtweisen einzuholen und um auf ein gemeinsames Zielbild einer deutschen Wasserstoffwirtschaft hinzuwirken. Mit diesem umfassenden Stakeholder-Dialog verfĂŒgt der Wasserstoff-Kompass ĂŒber ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal in der H2-Projektlandschaft.

Orientierung fĂŒr die Politik

Blick ins Jahr 2045: Ein Überlandbus fĂ€hrt Reisende ĂŒber die erneuerte Landstraße zur nĂ€chsten Kreisstadt. Doch woraus besteht der Straßenbelag? Wird heute eine Asphaltstraße gebaut oder erneuert, kommt Bitumen als Bindemittel zum Einsatz. Dieses dunkle, klebrige Kohlenwasserstoff-Gemisch entsteht in heutigen Raffinerien als Nebenprodukt bei der Aufbereitung von Erdölen. Wenn in der Zukunft Raffinerien keine fossilen Ressourcen mehr verarbeiten, fĂ€llt dieses Nebenprodukt aller Wahrscheinlichkeit nach nicht mehr an. Auch andere klassische Nebenprodukte, wie zum Beispiel Schwefel oder Schmieröle in entsprechenden QualitĂ€ten, entfallen bei einer auf Wasserstoffderivate umgestellten Raffinerie und mĂŒssten in Zukunft ĂŒber andere Prozessrouten oder aus anderen Quellen bezogen werden.

Dieses Beispiel zeigt, dass mit dem potenziellen Wasserstoffeinsatz viele ĂŒbergreifende Folgen entlang der gesamten Wertschöpfung verbunden sind, die u. a. auch industrie- und arbeitsmarktpolitische Fragen wie auch Aspekte der Versorgungssicherheit und gesellschaftlichen Akzeptanz umfassen. Zu Beginn des Markthochlaufs sind die Möglichkeiten und Herausforderungen vielfĂ€ltig. Orientierung soll hier der Wasserstoff-Kompass liefern, und zwar durch eine integrierte Betrachtung der relevanten Handlungsfelder Erzeugung und Import, Infrastruktur, Stahlindustrie, chemische Industrie, Raffinerien, weitere Industriezweige, Verkehr, Energieerzeugung, GebĂ€ude- sowie ProzesswĂ€rme.

Konferenz Wasserstoff-Dialog im Herbst 2022
Die Konferenz Wasserstoff-Dialog brachte vom 10. bis 12. Oktober 2022 rund 370 Stakeholder*innen aus der Wasserstoff-Community in der Bundeshauptstadt zusammen. Mitveranstalter der Konferenz war das Forschungsnetzwerk Wasserstoff, das im ersten Teil der Konferenz ein Treffen abhielt. Der gemeinsame Part zur Halbzeit der Konferenz fand seinen Höhepunkt in einem hochkarĂ€tigen Panel zum Thema „Deutschlands Wasserstoffwirtschaft – Einblicke in politische und industrielle Herausforderungen“, u. a. mit dem Parlamentarischen StaatssekretĂ€r Stefan Wenzel MdB (BMWK) und dem Innovationsbeauftragten fĂŒr grĂŒnen Wasserstoff Till Mansmann MdB (BMBF). Anschließend nutzte der Wasserstoff-Kompass Formate wie eine Posterausstellung und World-CafĂ©s, um RĂŒckmeldungen der Teilnehmenden zu den bisher erarbeiteten Zwischenergebnissen zu erhalten.

Zielbildentwicklung fĂŒr den Wasserstoffhochlauf

Der Stakeholder-Dialog im Rahmen des Projektes startete im Herbst 2021 mit der Umfrage „Ziele und Wege zur Wasserstoffwirtschaft 2030/2050“. An dieser beteiligten sich rund 600 Personen aus Wissenschaft, Wirtschaft, Zivilgesellschaft und öffentlicher Verwaltung. Von April bis September 2022 organisierte der Wasserstoff-Kompass vier Workshops zu den Themen 1) Importkriterien, 2) politische Stellschrauben fĂŒr erfolgreiche GeschĂ€ftsmodelle auf der Basis heimischer Wasserstofferzeugung, 3) Priorisierung von Wasserstoffanwendungen und 4) Wahrnehmung und Erwartungsmanagement. Die in den Workshops bearbeiteten Thesen wurden auf der dreitĂ€tigen Konferenz Wasserstoff-Dialog im Oktober 2022 in Berlin in einem erweiterten Stakeholder-Kreis diskutiert. Die Ergebnisse aus dem Stakeholderdialog fließen in das Endprodukt, den Wasserstoff-Kompass, ein. Ein Synthesepapier wird im ersten Quartal 2023 die wichtigsten Diskussionspunkte zusammenfassen.

Metaanalyse erarbeitet zeitabhĂ€ngiges MengengerĂŒst

Der Wasserstoff-Kompass erfasst fortlaufend Strategiepapiere und Studien und analysiert, plausibilisiert und verifiziert diese durch GesprĂ€che mit Expert:innen. Darauf aufbauend entsteht ein zeitabhĂ€ngiges MengengerĂŒst aus Wasserstoffbereitstellung und -bedarfen in den einzelnen Sektoren unter BerĂŒcksichtigung der notwendigen Infrastrukturen fĂŒr Transport, Speicherung und Verteilung. Weiterhin fĂŒhrt der Wasserstoff-Kompass eine Projektdatenbank zu den ErzeugungskapazitĂ€ten in Deutschland.

Veröffentlichungen auf Basis der Metaanalyse des Wasserstoff-Kompasses

Im bisherigen Projektverlauf hat der Wasserstoff-Kompass Analysen zu folgenden Themen veröffentlicht:

  • Vergleich verschiedener LĂ€nderstrategien fĂŒr den Wasserstoffhochlauf
  • Fact Sheet Wasserstoff im WĂ€rmesektor
  • Internationale Schifffahrt: Klimaneutrale Antriebe und Treibstoffe
  • KlimaneutralitĂ€t im Flugverkehr
  • Wasserstoff im MobilitĂ€tssektor
  • Fact Sheet Wasserstoff in der Stahlindustrie
  • Rohstoffe fĂŒr die Produktion von Elektrolyseuren
  • KapazitĂ€ten der Elektrolyse

Bis zum Projektende folgen Analysen zu Wasserstoff im Stromsektor, Wasserstoff in weiteren Industriezweigen (u. a. Zement und Kalkstein, Glas, Papier), Wasserstoffeinsatz in Raffinerien und der chemischen Industrie und zum Infrastrukturbedarf des Wasserstoffhochlaufs.

Abb. 3: Elektrolyse-KapazitÀten in Deutschland. Grundlage der Darstellung ist die Projektdatenbank des Wasserstoff-Kompasses. Die gezeigten Elektrolyseprojekte sind nach (geplantem) Zeitpunkt der Inbetriebnahme und Leistung dargestellt. Es konnten nur Projekte mit bekannter Leistung abgebildet werden.

Quellen:

BMWi: Die Nationale Wasserstoffstrategie. 2020.

https://www.bmbf.de/bmbf/shareddocs/downloads/files/die-nationale-wasserstoffstrategie.pdf?__blob=publicationFile&v=1

acatech, DECHEMA: Auf dem Weg in die deutsche Wasserstoffwirtschaft: Resultate der Stakeholder*innen-Befragung. 2021. https://www.wasserstoff-kompass.de/fileadmin/user_upload/img/news-und-media/dokumente/wasserstoffwirtschaft-2030-2050/Umfragebericht_Langversion.pdf

acatech, DECHEMA: KapazitÀten der Elektrolyse. 2022. https://www.wasserstoff-kompass.de/news-media/dokumente/erzeugungskapazitaeten

Autorin: Alena MĂŒller
Stakeholder-Referentin im Wasserstoff-Kompass, acatech
mueller@acatech.de

Bild Titel: World-CafĂ© „Priorisierung von Wasserstoff-Anwendungen“ wĂ€hrend der Konferenz Wasserstoff-Dialog

Quelle Foto: Svea Pietschmann, acatech

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