Das EWI Global PtX Cost Tool V2.1 ermöglicht die Analyse von Produktions- und Transportkosten für grünen Wasserstoff und seine Derivate weltweit. Die Produktion von Wasserstoff in der EU könnte auch langfristig günstiger sein als der Import per Schiff.
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Wasserstoff: Produktion in der EU günstiger als Schiffsimporte
Aktuelle Wasserstoffproduktionskosten in Deutschland liegen laut Berechnungen des Energiewirtschaftlichen Instituts bei ca. 240 EUR/MWh und könnten bis zum Jahr 2030 auf ca. 200 EUR/MWh sinken. Der Import von grünem Wasserstoff via Pipeline aus Europa oder Nordafrika könnte mittelfristig günstiger sein als die heimische Produktion (ca. 150-170 EUR/MWh). Schiffsimporte könnten dagegen aufgrund von Verlusten bei der Umwandlung und beim Transport deutlich teurer sein (ca. 250-300 EUR/MWh). und andere Derivate hingegen könnten aufgrund der hohen Energiedichte im Vergleich günstiger zu transportieren sein, sodass Produktionspotenziale in anderen Weltregionen genutzt werden können.
Das zeigt die Kurzanalyse „Globale Produktions- und Lieferkosten von grünem Wasserstoff“ des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln (EWI). Die Analyse basiert auf dem Update des EWI Global PtX Cost Tools, das bereits im Juni veröffentlicht wurde. Es ermöglicht die Analyse von Produktions- und Transportkosten für grünen Wasserstoff und verschiedene Derivate wie Ammoniak und Methanol weltweit. Unterstützt wurde die Forschung durch die „Förderinitiative Wasserstoff“ der Gesellschaft zur Förderung des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln e.V. und das Horizon 2020 Forschungsprojekt „sMArt Green Ports as Integrated Efficient multimodal hubs“ (MAGPIE, ID: 101036594).
Wasserstoff aus Deutschland kurzfristig teurer als bisher angenommen
Die Produktionskosten für grünen Wasserstoff liegen aktuell deutlich höher als in der Vergangenheit angenommen. Das liegt vor allem an hohen Investitionskosten für Elektrolyseure. Das zeigt auch das Update des EWI Global PtX Cost Tool: Mit Elektrolyse-Kosten von ca. 2.400 EUR/kW liegen die Produktionskosten aktuell in Deutschland bei 244 EUR/MWh (ca. 7,3 EUR/kg). Bis zum Jahr 2050 könnten die Kosten auf 136 bis 96 EUR/MWh sinken. „Eine derartige Kostensenkung sehen wir allerdings nur, wenn bei den Investitionskosten von Elektrolyseuren erhebliche Lern- und Skaleneffekte eintreten“, sagt Dr.-Ing. Ann-Kathrin Klaas, die das Tool-Update zusammen mit David Wohlleben, Tobias Leibfritz und Michael Moritz durchgeführt hat.
Die EU plant, bis zum Jahr 2030 etwa die Hälfte des Wasserstoffbedarfs zu importieren. Deutschland geht in der Nationalen Wasserstoffstrategie von einem Importanteil von 50-70 Prozent im Jahr 2030 aus. In Deutschland könnten die Produktionskosten im Jahr 2030 bei ca. 200 EUR/MWh liegen, zeigen Berechnungen mit dem Update des EWI Global PtX Cost Tool. Länder in Europa und Nordafrika mit Pipeline-Anbindung erreichen durch gute Potenziale für erneuerbare Energien geringere Importkosten von ca. 150 EUR/MWh. Beim Schiffstransport sorgen die Verluste beim Umwandlungsprozess und beim Transport für deutlich höhere Kosten von mehr als 200 EUR/MWh, sodass der maritime Import in diesem Szenario deutlich teurer ist als die Produktion in Europa.
Schiffsimport von Methanol könnte günstiger sein als EU-Produktion
Der Schiffsimport von Wasserstoff ist mit hohen Umwandlungs- und Transportverlusten verbunden. Anders verhält es sich bei Wasserstoffderivaten wie Methanol, die in Deutschland direkt genutzt werden. Die Importkosten von grünem Methanol via Schiff nach Deutschland könnten im Jahr 2030 bei unter 400 EUR/MWh liegen, im Vergleich zur heimischen Produktion mit 480 EUR/MWh. Günstige Importländer sind u. a. China, Kenia, Marokko, Mexiko und Saudi-Arabien. „Beim Schiffstransport ist vor allem die hohe Energiedichte der Derivate von Vorteil“, sagt Klaas.
Das EWI Global PtX Cost Tool analysiert die Produktion von Wasserstoff und Wasserstoffderivaten in Anlagen mit integrierter erneuerbarer Stromproduktion. Das Tool ermöglicht die Analyse von Produktions- und Transportkosten von Wasserstoff und den Derivaten Ammoniak, Methan, Methanol und Fischer-Tropsch-Brennstoffe. Der Transport erfolgt via Pipeline (neu oder umgewidmet) oder Schiff (verflüssigt, mit LOHC oder als Derivat). Im Tool werden zwei Szenarien (baseline, optimistic) sowie zwei Lieferprofile (volatile, baseload) unterschieden. Für das Update wurden wichtige Inputparameter wie die Investitionskosten von Anlagen erneuerbarer Energien und Elektrolyseuren sowie der Weighted Average Cost of Capital (WACC) aktualisiert. Weiterhin wurden Batteriespeicher bei der Nutzung von PV-Energie für die Wasserstoffproduktion integriert.
