H₂-Ready: Wasserstoff – Rolle in der Ener­giewirtschaft beim Aufbau einer deutschen Hydrogen Economy

Die nationale Wasserstoffstrategie unterstreicht die Rolle von Wasserstoff für die Dekarbonisierung des Energiesystems. Verschiedene Studien belegen, dass die Herstellung von „Grünem Wasserstoff“ in Deutschland jedoch erst bei sehr hohen Anteilen von Strom aus erneuerbaren Ressourcen (> 85%) oder einem sehr hohen CO₂-Preis wirtschaftlich sein wird. Aus Gesamtsystemperspektive kann ein infrastrukturdienlicher 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. Das Projekt widmet sich dabei den folgenden Fragestellungen:

• Angebot, Nachfrage und Infrastruktur: Welche Transformationspfade kann die derzeit erdgasbasierte Infrastruktur in Deutschland unter sich entwickelnden Angebots- und Nachfragemengen CO₂-neutralen Wasserstoffs einschlagen und welche kostenoptimale Versorgung eines Gasmixes (Erdgas und Wasserstoff) stellt sich zur Befriedigung der Nachfrage ein? Wo kann Wasserstoff gut eingesetzt werden und welche Nachfragen entstehen?
• Methodik: Inwieweit können ökonomische und infrastrukturelle Komplexitäten beim Aufbau einer Wasserstoffwertschöpfungskette in Energiesystemmodellen mithilfe von Methoden der Modellkopplung und Szenarienreduktion abgebildet werden?
• Regulierung: Welche regulatorischen Hemmnisse wirken dem Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft entgegenund wie können Anreize eine ökonomisch effiziente Marktdurchdringung erreichen?
• Wasserstoffmarkt: Was bedeuten die Entwicklungen für einen Wasserstoffmarkt und welche Konkurrenzen (u.a. Erdgas vs. H₂, grün vs. blauer H₂, Produktion vs. Import) entstehen?

Durch die gesamtheitliche Betrachtung schafft dieses Vorhaben einen Erkenntnisgewinn welche ökonomischen Bedeutung von Wasserstoff im Strom- und Gassystem bei der  Dekarbonisierung der Energieversorgung zuteil kommt und wie eine effiziente Transformation zu einer Wasserstoffwirtschaft gestaltet.

Laufzeit: 2021-2024

Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Partner: Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (EWI)