ImplaN – Initialinfrastruktur für Wasserstoffmobilität auf Basis planbarer Nachfrager

Projektzeitraum 01.10.2016 – 31.03.2019

Im Projekt ImplaN wurde erforscht, wie sich die Zahl der Wasserstofftankstellen in Deutschland bei gleichzeitiger Erhöhung der Nachfrage steigern lässt.

Um seine Klimaschutzziele zu erreichen, muss Deutschland seine CO2-Emissionen drastisch senken. Dies betrifft auch den Verkehrssektor, denn er ist für rund 20 Prozent der deutschen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Probleme mit Feinstaub und giftigen Abgasen verdeutlichen außerdem, dass der Verbrennungsmotor im Verkehr der Zukunft keine Rolle mehr spielen darf. Eine gute Alternative sind Batterie- und Wasserstoffantriebe, doch beim Umstieg auf diese Antriebe ergibt sich derzeit ein Problem: Tankstellen haben keinen Anreiz, Wasserstoff anzubieten, solange keine Nachfrage danach besteht und potentielle Kundinnen und Kunden haben keinen Anreiz ein Wasserstofffahrzeug zu kaufen, solange es in Deutschland keine Tankinfrastruktur dafür gibt. Genau hier setzt ImplaN an.

Für die Initialphase des Aufbaus der Wasserstoffinfrastruktur sind planbare Nachfrager besonders geeignet. Gemeint sind Fahrzeuge, deren Strecken und Nutzungsdauer stets ähnlich und somit gut planbar sind – wie etwa Busse, Taxis und Carsharing-Flotten. Fahren sie mit Wasserstoff, ergeben sich für Tankstellen verlässliche Kunden und die Tankstelle kann wirtschaftlicher betrieben werden. Vor allem benötigen Flotten im Gegensatz zu privaten PKW nur eine lokal begrenzte Infrastruktur, sodass diese Schritt für Schritt aufgebaut werden kann. Idealerweise steht am Ende dieses Aufbauprozesses ein Tankstellennetz, das auch privaten PKW-Nutzerinnen und Nutzern zugutekommt.

Im ImplaN-Projekt wurden konkrete Umsetzungsmöglichkeiten für Kombinationen aus Fahrzeugflotten und Tankstellen identifiziert. Ziel ist es, eine möglichst hohe Wirtschaftlichkeit und gleichzeitig einen hohen Nutzen für private Nutzerinnen und Nutzer zu erzielen, sodass der Umstieg des Verkehrssektors auf Wasserstofffahrzeuge insgesamt unterstützt und CO2-Emissionen gesenkt werden.

Das Projekt fand im Rahmen der Initiative Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany (HYPOS) statt, deren Ziel die Förderung von Wasserstoff als Energieträger in Ostdeutschland ist. Deswegen konzentriert sich das Vorhaben auf die neuen Bundesländer als Modellregion.

• Datenrecherche und -aufbereitung
• Ermittlung des Nachfragepotentials von Flotten in der Untersuchungsregion
• Identifikation möglicher Tankstellenstandorte
• Simulation und Optimierung einer Modelltankstelle
• GIS-Modellierung und -Programmierung
  • Integration relevanter Daten in ein Geoinformationssystem (GIS)
  • Anbindung zwischen GIS- und Simulationsmodell
  • Integration eines Mehrzieloptimierungsalgorithmus
• Systemoptimierung der Flotteninfrastruktur hinsichtlich Kosten und Nutzen für private PKW
• Auswertung
  • Vergleich verschiedener Regions- und Nachfragetypen
  • Potential- und Kostenbestimmung
  • Ableitung von Handlungsempfehlungen für das Hypos-Gebiet

• Der Einsatz von Flotten kann die Wirtschaftlichkeit von Wasserstofftankstellen verbessern.
• Durch Zubau von 27 H2-Tankstellen in den neuen Bundesländern kann 3,5 Mio. zusätzlichen Personen ein Umstieg ermöglicht werden. Dies erfordert eine jährliche Bezuschussung von etwa 4 Mio. € – Das ist wenig im Vergleich zu anderen Infrastrukturinvestitionen, wie etwa den Stromnetzausbaukosten.
• Bei geänderten Rahmenbedingungen (etwa beim Wasserstoffpreis oder der EEG-Umlage auf Elektrolysestrom) kann auch ein Gewinn entstehen.
• Jena, Dresden und Halle (Saale) sind strategisch besonders wichtig. Entstehen hier neue Wasserstofftankstellen, profitiert das Netzwerk insgesamt.