Wasserstoff: Mögliche Versorgungslücke im Nordwesten

Wasserstoff: Mögliche Versorgungslücke im Nordwesten
19. Oktober 2021 | Regionale Kooperationen sind für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft essenziell. Inwieweit der Bedarf in solchen Clustern eigenständig gedeckt wird und wie lokale Ungleichgewichte in der Versorgung bis 2030 im Cluster Belgien, Niederlande und Nordwestdeutschland ausgeglichen werden könnten, untersucht eine Studie des EWI.

Die Region Belgien, Niederlande und Nordwestdeutschland bildet ein potenzielles Wasserstoff-Cluster: Produktion, Verteilung und Nachfrage könnten hier künftig räumlich stark konzentriert auftreten. Diese Konzentration würde es Unternehmen, Behörden und Institutionen ermöglichen, Netzwerkeffekte und Synergien zu nutzen. Doch das Angebot von CO2-armem Wasserstoff könnte künftig unzureichend sein, um die Region ausreichend zu versorgen. Je nachdem, wie stark die Nachfrage in Industrie und Verkehr steigt, könnte es dort im Jahr 2030 aus heutiger Sicht eine Versorgungslücke von bis zu 11 TWh pro Jahr geben.

Dies geht aus der EWI-Studie „Hydrogen cluster Belgium, the Netherlands, and North-Western Germany – A projection and analysis of demand and production until 2030 im Auftrag der Gesellschaft zur Förderung des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln e. V. hervor.

Abbildung 1: Szenario mit hoher Nachfrage 2030 – länderspezifische Wasserstoffnachfrage und -produktion (links) und gesamte CO2-arme Wasserstoffproduktion und -differenz (rechts)

Mögliche Versorgungslücke abhängig von Großprojekten

„Ob tatsächlich eine Versorgungslücke in der Region entsteht, hängt stark davon ab, ob einzelne Großprojekte realisiert werden“, sagt Max Schönfisch, Senior Research Consultant am EWI, der die Studie zusammen mit Tobias Sprenger, David Schlund, Jan Kopp, Arthur Gajewski und Dr. Simon Schulte erstellt hat. „So macht das größte von uns identifizierte Projekt – , NortH2‘ in der niederländischen Provinz Groningen – mit einer jährlichen Erzeugungs­kapazität von mehr als 11 TWh rund 25 Prozent der Gesamtproduktion aus.“

Abbildung 2: Szenario mit niedriger Nachfrage 2030 – länderspezifische Wasserstoffnachfrage und -produktion (links) und gesamte CO2-arme Wasserstoffproduktion und -differenz (rechts)

Außerdem hängt vieles von der Entwicklung der Nachfrage in der Region ab. Bleibt sie eher niedrig, könnte in den Niederlanden ein Überschuss von bis zu 20 TWh pro Jahr entstehen, welcher die Defizite in Nordwestdeutschland (1 TWh pro Jahr) und Belgien (5 TWh pro Jahr) ausgleichen könnte.

Projektdatenbank gibt Einblicke in potenzielles künftiges Angebot

Die Wasserstoff-Produktionsmengen in der Studie hat das Team mit Hilfe einer EWI-Datenbank zu bestehenden, im Bau befindlichen und geplanten Projekten berechnet. CO2-armer Wasserstoff wird demzufolge im Jahr 2030 zu 79 Prozent aus Wasserelektrolyse bereitgestellt. Die Elektrolyseure werden aufgrund von günstigen Erneuer­baren-Energien-Potenzialen vor allem in der Nähe der niederländischen und deutschen Küste errichtet. Weitere Produktion ergibt sich aus blauen Wasserstoffprojekten (Dampf­reformierung mit CO2-Abscheidung und -Speicherung/-Nutzung) in den Niederlanden (12 Prozent) und als Nebenprodukt der Chlor-Alkali-Elektrolyse in der chemischen Industrie (9 Prozent).

Die Standorte potenzieller Nachfrager nach CO2-armem Wasserstoff hat das EWI-Team ebenfalls in einer Bottom-up-Analyse ermittelt. Den Szenarien der Studie zufolge wird die Nachfrage künftig maßgeblich durch die Stahlindustrie sowie zu einem geringen Teil durch den Schwerlastverkehr und Linienbusse getrieben. Weitere wichtige Nachfrager sind Ammoniak- und Methanol-Produktion sowie Raffinerien.

„Für den tatsächlichen Markthochlauf werden neben der Umsetzung von Wasserstoff­projekten vor allem politische und wirtschaftliche Weichenstellungen entscheidend sein“, sagt Schönfisch. „Investoren benötigen Planungs- und Investitionssicherheit, die durch eine harmonisierte Regu­lierung erhöht werden kann.“ Ob Importe in die Region die Versorgungslücke schließen können, hängt stark von der Entwicklung internationaler Lieferketten und der dazu benötigten Infrastruktur ab. Importe, vor allem aus weit entfernten Regionen, setzen Lang­strecken­transporte voraus, welche nur durch beachtliche Investitionen zu realisieren sind.

Die Studie entstand im Rahmen des Forschungsprogramms Wasserstoff der Gesellschaft zur Förderung des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln e. V.