Wasserstoff - Rolle in der Energiewirtschaft beim Aufbau einer deutschen Hydrogen Economy

Förderer:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Partner:

Technische Universität Dresden, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, Lehrstuhl für Energiewirtschaft (ee2)

Laufzeit:

September 2021 bis August 2024

Die nationale Wasserstoffstrategie unterstreicht die Rolle von Wasserstoff für die Dekarbonisierung des Energiesystems. Verschiedene Studien belegen, dass die Herstellung von grünem Wasserstoff in Deutschland erst bei sehr hohen Anteilen von Strom aus erneuerbaren Ressourcen oder einem sehr hohen CO2-Preis wirtschaftlich sein wird. Aus Gesamtsystemperspektive können ein stromnetzdienlicher Einsatz und die Nutzung bisheriger Infrastruktur (u.a. Erdgasnetze) jedoch schon früher sinnvoll sein. Der notwendige Auf- und Umbau der Infrastruktur sollte daher bereits heute erforscht und mitgedacht werden. Die Leitfragen des Projekts lauten:

  • Welche Transformationspfade kann die erdgasbasierte Infrastruktur in Deutschland unter sich entwickelnden Angebots- und Nachfragemengen CO2-neutralen Wasserstoffs einschlagen?
  • Welcher kostenoptimale Gasmix (Erdgas und Wasserstoff) stellt sich zur Befriedigung der Nachfrage ein?
  • Wie kann man die ökonomischen Wechselwirkungen und Komplexitäten beim Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur abbilden (z.B. mithilfe von Modellkopplungen und Methoden der Szenarienreduktion)?
  • Welche regulatorischen Hemmnisse wirken dem Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft entgegen und wie kann man eine ökonomisch effiziente Marktdurchdringung anreizen?
  • Was bedeuten die Entwicklungen für einen Wasserstoffmarkt und welche Konkurrenzen (u.a. Erdgas vs. H2, grüner vs. blauer H2, Produktion vs. Import) entstehen?

Projektziele

Durch die ganzheitliche Betrachtung liefert das Projekt Erkenntnisse, welche ökonomische Bedeutung Wasserstoff im Strom- und Gassystem bei der Dekarbonisierung der Energieversorgung zuteilwird und wie eine effiziente Transformation zu einer Wasserstoffwirtschaft gelingen kann.

Ein weiteres Ziel ist die Rückkopplung der Forschungsansätze und Ergebnisse mit Stakeholdern aus der Energiewirtschaft. In mehreren Workshops sollen die Inhalte den Stakeholdern präsentiert und mit ihnen diskutiert werden.

Rolle des EWI in H2-Ready

  • Untersuchung der inländischen Produktionspotenziale von Wasserstoff unter Berücksichtigung des Stromnetzes, um optimale Produktionsregionen sowie wirtschaftliche Potenziale für die Elektrolyse zu bestimmen
  • Entwicklung eines Modells, welches den Aufbau und die Nutzung einer Wasserstoffimport- und -transportinfrastruktur sowie die Entwicklung eines europäischen Wasserstoffmarktes betrachtet
  • Kopplung von Strom- und Wasserstoffinfrastruktur-Modellen, um Wechselwirkungen der Systeme Strom und Gas zu untersuchen
  • Analyse regulatorischer Rahmenbedingungen, welche die Marktdurchdringung von Wasserstoff beeinflussen