Studie zum Potenzial von grünem Wasserstoff für die Energiewende

Wasserstoff ist ein Energieträger der Zukunft. Derzeit ist allerdings nicht klar, ob und wie sich durch die Transformation des Energiesystems, Einsatzgebiete von grünem Wasserstoff verändern. Die RLI-Wissenschaftler:innen erforschen in diesem Projekt daher zum Beispiel Besonderheiten der Nachfragestrukturen von grünem Wasserstoff im Zusammenspiel mit dem Hochlauf Erneuerbarer Energien. Für die Erzeugung von Wasserstoff werden Elektrolyseure eingesetzt. Das Projektteam untersucht deshalb auch, welche Kapazitäten für diese Vorrichtungen benötigt werden, sowie ihre Laufzeiten und die Auswirkungen ihres Einsatzes auf das Stromsystem.

Grüner Wasserstoff dient Sektorenkopplung

Wird Wasserstoff per Elektrolyseur mit Strom aus Erneuerbaren Energien hergestellt, nennt man ihn „grünen Wasserstoff“. Dieser ist klimafreundlich, speicherbar und lässt sich über lange Strecken transportieren. So trägt er zur Sektorenkopplung bei – einem Schlüsselkonzept der Energiewende – und wird zur Grundlage für die klimaneutrale Strom- und Wärmeversorgung in Deutschland.

Drei Kernfragen zur Nutzung von grünem Wasserstoff

Diese Studie untersucht die Nutzung von grünem Wasserstoff anhand von drei Kernfragen:

1. Welche Wasserstoffbedarfe weisen die unterschiedlichen Sektoren Verkehr, Wärme oder Industrie auf und wie sehen diese in einer räumlichen und zeitlichen Auflösung aus?

2. Inwiefern hängt das Angebot von grünem Wasserstoff von unterschiedlichen Hochlaufszenarien für Erneuerbare Energien und einem vollständig klimaneutralen Energiesystem ab?

3. Welche konkreten Kapazitäten, Errichtungszeiträume, Fahrweisen und Laufzeiten an Elektrolyseuren werden benötigt, um die vorher bestimmte Nachfrage nach grünem Wasserstoff bedienen zu können und wie lassen sich deren Einsatzgebiete in Hinblick auf ihre CO2-Emissionen, Systemdienlichkeit und Kosten bewerten?

Die Ergebnisse dieses Projekts werden in einem Studienpapier veröffentlicht und können dann zum Beispiel als Grundlage für Entscheidungen politischer und wirtschaftlicher Akteure dienen.

• Durchführung einer umfassenden Literaturrecherche zu Sektoren mit H2-Bedarfen
• Analyse von quantifizierten H2-Bedarfen in jeweiligen (Industrie-) Prozessen
• Analyse des Einflusses unterschiedlicher EE-Ausbauszenarien auf das Erzeugungspotential von grünem Wasserstoff
• Bewertung der Wasserstoff-Verwertungspfade, z.B. anhand von CO2-Emissionen