Das Interesse an Wasserstoff und dessen Folgeprodukten ist in Politik und Wirtschaft groß. Der schrittweise Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger ist eine zentrale wirtschaftliche, soziale und politische Herausforderung für die kommenden Jahre.

Der Energieträger Wasserstoff bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Er wird insbesondere in Bereichen benötigt, in denen die Elektrifizierung wirtschaftlich nicht effizient oder technisch nicht machbar ist. Wasserstoff kann als Rohstoff in der Prozessindustrie, als Brennstoff für industrielle Prozesswärme, Raumwärme oder Stromerzeugung oder als Kraftstoff für den Mobilitätssektor eingesetzt werden.

Synchroner Aufbau von Nachfrage, Angebot und Infrastruktur

Neben dem direkten Einsatz kann Wasserstoff auch ein Ausgangsstoff für synthetische Folgeprodukte wie Ammoniak, Methan, Methanol oder Kerosin sein. Gegenüber Wasserstoff haben Wasserstofffolgeprodukte vorteilhaftere Transporteigenschaften, welche jedoch gegen niedrigere Gesamteffizienzen und höhere Erzeugungskosten abgewogen werden müssen.

Beim Hochlauf des Wasserstoffmarktes muss ein synchroner Aufbau von Nachfrage, Angebot und Infrastruktur koordiniert werden. In allen drei Bereichen gibt es noch verschiedene Unsicherheiten. Diese Situation kann als „dreiseitiges Henne-Ei-Problem“ bezeichnet werden: Ohne Angebot gibt es keine Nachfrage, ohne Nachfrage gibt es kein Angebot und ohne Transportinfrastruktur ist ein Handel nicht möglich.

Im Rahmen des Forschungsprogramms Wasserstoff widmet sich das EWI zentralen Fragen und setzt dabei auf einen systematischen und integrativen Ansatz sowie modernste wissenschaftliche Methoden.

Das EWI analysiert:

  • den Beitrag von Wasserstoff zur kosteneffizienten Erreichung der Klimaziele
  • priorisierte Sektoren für den Einsatz von Wasserstoff
  • den Beitrag der Gasinfrastruktur (Netze & Speicher)
  • regulatorische Rahmenbedingungen für den Einsatz, die Produktion und den Transport von Wasserstoff
  • Anreize für einen ökonomisch effizienten Markthochlauf
  • betroffene Akteure des Markthochlaufs
  • mittel- und langfristige Produktion von Wasserstoff

Ziel des Forschungsprogramms Wasserstoff ist eine gemeinwohlorientierte und angewandte Forschung auf höchstem wirtschaftswissenschaftlichen Niveau. Das EWI publiziert sowohl in der Grundlagenforschung als auch in anwendungsorientierten Forschungsgebieten, um einen Beitrag zum besseren Verständnis von Herausforderungen und Optionen rund um das Thema Wasserstoff zu leisten sowie eine Grundlage für politische und gesellschaftliche Debatten zu schaffen.

Herangehensweise

Im Rahmen des Forschungsprogramms Wasserstoff wird die Rolle von gasförmigen Energieträgern, insbesondere von Wasserstoff, und deren Infrastruktur im Rahmen der Energiewende untersucht. Für eine ökonomisch effiziente Umsetzung der Klimaziele wird Wasserstoff eine hohe Bedeutung zugesprochen. Das Projekt unterteilt sich in drei Bereiche:

Je nach Forschungsfrage werden verschiedene energieökonomische Analysen durchgeführt sowie unterschiedliche EWI-eigene Modelle genutzt und weiterentwickelt, zum Beispiel das europäische Gasinfrastrukturmodell TIGER, das globale Gasmarktmodell COLUMBUS oder das europäische Energiesystemmodell DIMENSION.

Im Rahmen des Forschungsprogramms Wasserstoff gibt es sowohl Grundlagenforschung als auch angewandte Forschung. Das Forschungsprogramm Wasserstoff wird durch die „Förderinitiative Wasserstoff“ der Gesellschaft zur Förderung des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln e. V. mit etwa 170.000 Euro pro Jahr gefördert. Davon werden 50 % für die Grundlagenforschung im Bereich Wasserstoff verwendet und 50 % für spezifische Analysen im Auftrag der Förderinitiative Wasserstoff. Die an der „Förderinitiative Wasserstoff“ beteiligten Unternehmen können auf der Webseite der Gesellschaft zur Förderung des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln e. V. eingesehen werden.

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