Tausendmal gegenwärtige Kapazität
Die Realisierung dieser Projekte würde eine Vertausendfachung der aktuellen Kapazität bedeuten – so am 14.05.2021 auf pv magazine. Fast ein Viertel (23 %) des Volumens soll den Analysten zufolge in Deutschland entstehen, in Europa insgesamt 85 %. Allerdings seien viele Projekte noch in einer sehr frühen Konzeptphase. Im November hatte Aurora Energy Research den europaweiten Wasserstoffmarkt analysiert und seine Entwicklung bis 2050 modelliert. Demnach dürfte sich der Bedarf an Wasserstoff in Europa bis 2050 auf 2500 Terawattstunden pro Jahr verachtfachen. Am 11.05.2021 haben sich die Analysten für die neue Halbjahres-Ausgabe ihres Hydrogen Market Attractiveness Report (HyMAR) die weltweit geplanten Elektrolyseur-Kapazitäten genauer angesehen.
Elektrolyseur in C2C-Pilotanlage – Foto © PPP Schlögl, FHI-MPG Berlin
Demnach sind zurzeit Wasserstoff-Elektrolyseure mit insgesamt 0,2 Gigawatt in Betrieb – bis 2040 sollen es weltweit 213,5 Gigawatt sein. Regionaler Schwerpunkt mit 85 Prozent des geplanten Volumens ist Europa, national liegt Deutschland mit 23 Prozent der geplanten Kapazitäten auf dem ersten Platz. Deutschland bleibt der attraktivste Markt für Investitionen in kohlenstoffarmen Wasserstoff in Europa, trotz vielversprechender Politiken und Strategien, die kürzlich von Italien, Polen und Großbritannien veröffentlicht wurden.
Schlüsselfaktoren für den Erfolg von „grünem“ Wasserstoff aus Elektrolyseuren sind die Kosten und der Kohlenstoff-Fußabdruck von Strom. Frankreich bietet derzeit die niedrigsten Großhandelspreise für Strom, und seine Kohlenstoffintensität im Netz ist eine der niedrigsten in Europa. Allerdings kann direkt aus Erneuerbaren Energien und nicht aus dem Stromnetz hergestellter Wasserstoff die niedrigste CO2-Bilanz erzielen. Dies könnte die einzige Art von Wasserstoff sein, welche die von der EU gesetzten Grenzwerte für die Kohlenstoffintensität erreichen kann.
Großbritannien und Europa haben sich anspruchsvolle Ziele für Netto-Null-Emissionen bis 2050 gesetzt, die eine Umstellung des Energieverbrauchs in der gesamten Wirtschaft auf kohlenstofffreie Quellen beinhalten. Wasserstoff könnte eine wichtige Rolle bei der Emissionsreduzierung spielen, insbesondere bei schwer abbaubaren“ Aktivitäten in der Industrie, beim Heizen und im Schwerlastverkehr.
Seit der Definition von Net Zero-Zielen haben Regierungen in ganz Europa dem Potenzial von kohlenstoffarmem Wasserstoff, der entweder durch Elektrolyse von Wasser („grüner Wasserstoff“) oder aus Erdgas mit CO2-Abscheidung („blauer Wasserstoff“) hergestellt werden kann, große Aufmerksamkeit geschenkt. Viele Regierungen in Europa fördern insbesondere Elektrolyseure; die EU strebt bis 2030 eine Elektrolyseur-Kapazität von 40 GW an, und die nationalen Regierungen in Europa haben bis zu diesem Zeitpunkt zusammen bereits insgesamt 34 GW zugesagt.
Globale Entwicklungspipeline und Größe der Projekte nehmen schnell zu
Ein neuer Bericht von Aurora Energy Research zeigt, wie schnell die Unternehmen auf diese Chance reagieren und neue Wasserstoffproduktionsanlagen entwickeln. Ausgehend von seiner globalen Elektrolyseur-Datenbank stellt Aurora fest, dass Unternehmen Elektrolyseur-Projekte mit einer Gesamtleistung von 213,5 GW planen, die bis zum Jahr 2040 realisiert werden sollen – 85 % der Projekte befinden sich dabei in Europa. Ohne die Projekte im Frühstadium, die sich in einer konzeptionellen Planungsphase befinden, gibt es in Europa eine Pipeline von über 9 GW in Deutschland, 6 GW in den Niederlanden und 4 GW in Großbritannien, die alle bis 2030 in Betrieb gehen sollen. Die derzeitige globale Elektrolyseur-Kapazität beträgt nur 0,2 GW, hauptsächlich in Europa, was bedeutet, dass die Kapazität um den Faktor 1.000 wachsen wird, wenn die geplanten Projekte bis 2040 in Betrieb gehen.
Die Größe von Elektrolyseur-Projekten steigt ebenfalls sehr schnell an, da die Technologie und die Lieferkette ausgereift sind: Bis heute liegen die meisten Projekte zwischen 1-10 MWs. Bis 2025 wird ein typisches Projekt 100-500 MW betragen und typischerweise „lokale Cluster“ versorgen, was bedeutet, dass der Wasserstoff lokal in der Anlage verbraucht wird. Bis 2030 wird erwartet, dass typische Projekte weiter auf 1 GW+ skalieren, mit dem Aufkommen von groß angelegten Wasserstoffexportprojekten, die in Ländern mit billigem Strom eingesetzt werden.
Die Entwickler von Elektrolyseur-Projekten untersuchen eine Reihe verschiedener Geschäftsmodelle in Bezug auf die Energiequellen, die sie nutzen, und den Endverbraucher des produzierten Wasserstoffs. Von den Projekten, die eine Energiequelle angeben, werden die meisten Windkraft nutzen, gefolgt von Solarenergie, wobei eine kleinere Anzahl von Projekten Netzstrom nutzt. Ein großer Teil der Elektrolyseure gibt an, dass der Endverbraucher die Industrie sein wird, gefolgt von der Mobilität.
Attraktivität des Wasserstoffmarktes: Deutschland behält führende Position
Auroras halbjährlicher Hydrogen Market Attractiveness Report bewertet die attraktivsten Länder in Europa für Investitionen in kohlenstoffarmen Wasserstoff, basierend auf Politik, Anreizsystemen, Produktionskosten und wahrscheinlichen Zentren der Wasserstoffnachfrage. Obwohl Deutschland immer noch der attraktivste Markt für die Entwicklung von kohlenstoffarmem Wasserstoff ist, haben in den letzten sechs Monaten sowohl Polen als auch Italien ihre Wasserstoffpolitik veröffentlicht. Italien verfolgt eine langfristige, strategische Politik, die sich als Wasserstoffbrücke zwischen Afrika und Westeuropa positioniert und darauf abzielt, 20 % des Endenergieverbrauchs bis 2050 auf wasserstoffbasierte Quellen umzustellen. Polen hat eine Politik veröffentlicht, die sich auf kurzfristige Ziele konzentriert, einschließlich eines 2-GW-Elektrolyseur-Bauziels und eines Plans zur Einführung eines eigenen Kohlenstoffvertrags für Differenzierung bis 2025, der teurere, kohlenstoffarme Produktionsmethoden fördern wird.
Der Erfolg von grünem Wasserstoff aus Elektrolyse wird von zwei Schlüsselfaktoren abhängen: den Stromkosten – die den größten Teil der Kosten ausmachen – und der CO2-Bilanz.
Hürden bei den Rahmenbedingungen
Als Zeichen für das Reifen der Technologie und der Lieferkette werten die Analysten das schnelle Wachstum der Projekt-Größen. Zurzeit hätten die meisten Elektrolyseure Leistungen von weniger als 10 MW, aber schon 2025 werde eine typische Anlage 100 bis 500 Megawatt leisten. Bis 2030 rechnet Aurora Energy Research mit einem Anstieg der Anlagegrößen auf ein GW und mehr – vor allem im Rahmen großer Projekte, die in Ländern mit billigem Strom Wasserstoff für den Export produzieren. Es gebe jedoch noch Hürden bei den Rahmenbedingungen, beispielsweise Bürokratie, mangelnde Richtlinien und der noch erhebliche Kostenunterschied zwischen grünem Wasserstoff und Wasserstoff aus CO2-intensiven Quellen. Die meisten Projekte in Auroras Elektrolyseur-Datenbank wollen Windkraft nutzen, gefolgt von Solarenergie; ein kleiner Teil plant die Nutzung von Netzstrom.
Für Investitionen in emissionsarmen Wasserstoff sehen die Analysten weiterhin in Deutschland den attraktivsten Markt. Basis der Einschätzung sind Kriterien wie Politik, Anreizsysteme, Produktionskosten und voraussichtlichen Zentren der Wasserstoffnachfrage. Aber auch andere Länder formulieren inzwischen ambitionierte Wasserstoffpläne. Italien beispielsweise wolle sich einerseits als Wasserstoffbrücke zwischen Afrika und Westeuropa positionieren und andererseits bis 2050 ein Fünftel seines Endenergieverbrauchs auf wasserstoffbasierte Quellen umstellen. Und Polen wolle bis 2025 zwei Gigawatt Elektrolyseur-Kapazitäten bauen und ein System zur Förderung von emissionsarmem Wasserstoff einführen.
->Quellen: