H₂-Erzeugung | Infrastruktur | H₂-Verwendung

Management Summary

Wasserstoff ist ein wesentlicher Energieträger für die Gestaltung der Energiewende und dem Erreichen der Klimaschutzziele. In Deutschland und vielen anderen Ländern wurden und werden eine Vielzahl an (Forschungs-) Projekten zur Wasserstofferzeugung, -Anwendung und Nutzung / Eignung vorhandener Gasinfrastruktur durchgeführt. Aufgrund des großen Energiebedarfs ist es absehbar, dass Deutschland trotz des Ausbaus eigener Erneuerbarer Energien ein Energieimportland bleiben wird. Dies muss somit zum Aufbau langfristiger resilienter und kosteneffizienter Partnerschaften unter Berücksichtigung geopolitischer und industriepolitischer Aspekte mit den Export- und Transitländern führen. Aufgrund der vielen Vorteile, die Wasserstoff bietet (kann aus 100 % grüner Energie erzeugt werden, bietet verschiedenste stoffliche und energetische Anwendungsmöglichkeiten, ist speicherbar, bestehende Gasinfrastrukturen können genutzt werden), liegt es daher nahe, erneuerbare Energie in Form von grünem Wasserstoff aus den nahe bzw. näher gelegenen Nachbarländern von Deutschland zu importieren, wobei das bestehende Gasnetz, d.h. Pipelines für den Transport genutzt werden sollen. Die Nutzung des Gasnetztes gegenüber anderen Transportvarianten (z.B. Flüssigwasserstoff oder LOHC) ist bei Entfernungen unter 2.500 km wirtschaftlicher.

Das Projekt „Gasinfrastruktur Südosteuropa und Nordafrika“ analysierte die folgenden Aspekte:

• Wasserstofferzeugungspotenziale mit erneuerbaren Energien in Südosteuropa und Nordafrika
• Existierende Gasinfrastruktur und deren Eignung für Wasserstoff (-Beimischungen). Betrachtet wurde die existierende Netz- und Speicherinfrastruktur.
• Wasserstoffanwendung in den Ländern Südosteuropa und Nordafrika.
  Das Betrachtungsgebiet umfasst somit die Länder entlang der Korridore A und E des European Hydrogen Backbones (EHB), und es fand eine umfassende Auswertung von relevanten Betreiberfirmen, Verbänden und anderen Institutionen statt, mit dem Ziel, die Realisierungswahrscheinlichkeit der Wasserstofferzeugungsprojekte mitzuberücksichtigen und mögliche Partner frühzeitig für weitere Projektphasen zu aktivieren.
  In der vorliegenden Projektphase wurden die folgenden wesentlichen Ergebnisse generiert:
• Eine Auswertung der Net-Energy-Climate-Plans der betrachteten Länder wurde durchgeführt und der geplante Ausbau der Erneuerbaren Energien analysiert.
• Es wurden die Ausbaupotenziale für die Energieerzeugung mit Wind und Photovoltaik analysiert und dabei in 3 verschiedene Szenarien (min, mittel, max) unterschieden. Die Ausbaupotenziale sind allesamt wesentlich höher, als der Eigenbedarf der potenziellen Exportländer, was bedeutet, dass ein signifikantes H₂-Exportpotenzial nach Deutschland und zentral Europa vorhanden ist.
• Es wurden die Transportkapazitäten des Erdgasnetzes analysiert und deren Möglichkeiten für die Nutzung für Wasserstoff. Bis 10 Vol.-% kann davon ausgegangen werden, dass Wasserstoff als Beimischung zum Erdgas im bestehenden Transportnetz transportiert werden kann. Ebenso wurde entsprechend dem Entwurf des EU-Gaspaketes eine 3 Vol.-% Wasserstoffbeimischung (Mindestanforderung der EU an die Grenzkuppelstellen) betrachtet.
• Es wurden weiterhin die Energietransportkapazitäten und die Möglichkeiten zum Gastransport in beide Fließrichtungen analysiert.
• Es zeigte sich, dass das Transportnetz der größte Bottle-Neck für die Umstellung der Gasinfrastruktur auf Wasserstoff ist.
• Die Analyse der bestehenden Gasspeicher zeigte, dass in den bestehenden Speichern volumetrisch ca. 1,25 x weniger, und energetisch ca. 4,74 x weniger Wasserstoff als Erdgas gespeichert werden kann. Ein Bedarf an Speicherneubau zur Gewährleistung von Systemstabilität ist absehbar.
• Das geologische Potenzial für die Errichtung neuer Speicher ist vorhanden und um ein Vielfaches höher als der künftige Speicherbedarf.
• Es zeigte sich, dass bis 10 Vol.-% H₂-Beimischung in Endanwendungen unter Durchführung bestimmter Anpassungsmaßnahmen möglich ist.
• 18 Partner haben mit Stand 20.02.2023 ihre Bereitschaft zur Mitwirkung am Projekt bekundet.

Weiterhin wurde in der vorliegenden Projektphase die Grundlage / Workflow für eine Carbon Footprint Berechnung geschaffen.

In den folgenden Projektphasen werden die Ergebnisse weiter asset-spezifisch undunter direkter Einbindung der identifizierten Partner bewertet und analysiert. Die aktuellen Potenziale, H₂-Toleranzen und notwendigen Anpassungsmaßnahmen werden in einem zeitlich und asset-spezifischen Transformationsplan umgesetzt.
Weiterhin soll in den folgenden Projektphasen auch die Betrachtung weiterer Länder entlang anderer Korridore des EHB betrachtet werden (B, C, D).