Australisch-deutscher Deal als Hoffnung für eine globale Wasserstoffwirtschaft

Ammoniak kann verwendet werden, um Wasserstoff über große Entfernungen zu "tragen", obwohl dies einen zusätzlichen Umwandlungsschritt erfordert. Der Vorteil: Transportschiffe für Ammoniak gibt es bereits ausreichend. [Aigars Reinholds / Shutterstock]

Ein bilaterales Abkommen mit dem Ziel, die deutschen Importe von Wasserstoff aus Solarkraftwerken in Australien zu erhöhen, könnte ein Meilenstein in den Bemühungen um die Schaffung eines globalen Wasserstoffmarktes sein.

Australien teilte mit, man wolle „ein Motor der Wasserstoffproduktion und im Export“ werden. Zuvor hatte man am 11. September ein aus australischer Sicht „wegweisendes Abkommen“ mit Deutschland unterzeichnet.

Mit dem Abkommen wird eine gemeinsame Machbarkeitsstudie in die Wege geleitet, die sich mit der Etablierung einer grünen Wasserstoffversorgungskette zwischen den beiden Ländern befassen wird.

Australiens Partnerschaft mit Deutschland kommt hinzu zu ähnlichen Vereinbarungen über grünen Wasserstoff, die mit anderen Ländern wie Japan, Südkorea und Singapur getroffen wurden, teilte der australische Handelsminister in einer Erklärung mit.

In einem Webinar zu diesem Thema im vergangenen Monat, das von EURACTIV.com moderiert wurde, bekräftigte Lynette Wood, die australische Botschafterin in Deutschland: „Es ist unser Ziel, weltweit führend in der Wasserstoffproduktion zu werden.“

BDI: "Grüne Gase" für Deutschlands Klimaneutralität

Um die deutsche Wirtschaft komplett CO2-frei zu machen, sind große Mengen an sogenannten „synthetischen Kraftstoffen“ aus erneuerbaren Energien erforderlich, erklärt der Branchenverband BDI.

Es wird erwartet, dass auch die Europäische Union im Laufe der Zeit ihren Teil dazu beitragen wird, indem sie ein Zertifizierungssystem einführt, das als Grundlage für den weltweiten Handel mit grünem Wasserstoff dienen könnte.

„Wir wollen mit Deutschland und der Europäischen Union zusammenarbeiten“, um einen globalen Wasserstoffmarkt zu entwickeln, sagte Wood in dem Webinar.

Deutschland selbst hat massive Importe von grünem Wasserstoff aus Australien, Afrika oder dem Nahen Osten im Auge. Von Berlin aus gesehen verfügen diese Länder über ein riesiges ungenutztes Potenzial an Solarstrom, der in Elektrolyseure eingespeist werden könnte, die „grünen“ Wasserstoff aus erneuerbaren Energien herstellen.

„Wir stehen erst am Anfang eines sehr langen Weges“, sagte Hinrich Thölken, stellvertretender Generaldirektor für Energie- und Klimapolitik im Auswärtigen Amt, der ebenfalls auf dem Webinar sprach.

Um die Klimaneutralität bis 2050 – das erklärte Ziel der EU – zu erreichen, müsse die gesamte Wirtschaft dekarbonisiert werden, auch Sektoren wie Zement, Chemie und Schwerlastverkehr, die schwer zu elektrifizieren seien und Wasserstoff als saubere Alternative nutzen könnten, so Thölken. Aus diesem Grund „sind wir überzeugt, dass grüner Wasserstoff eine entscheidende Rolle bei der Erreichung unserer Ziele spielen wird“, sagte er den Teilnehmern des Webinars.

Bundesregierung verspricht sieben Milliarden Euro für grünen Wasserstoff

Die Bundesregierung hat sich auf eine nationale Wasserstoff-Strategie geeinigt. Sie sieht vor, bis 2030 Erzeugungskapazitäten von 5 GW und bis 2040 von 10 GW zu schaffen. Dazu sollen sieben Milliarden Euro in Unternehmen und Forschung fließen.

Dank sinkender Technologiekosten und wachsendem Interesse der Politik könnte eine wasserstoffbasierte Wirtschaft somit tatsächlich Wirklichkeit werden.

Im Juli stellte die Europäische Kommission eine Strategie zur Entwicklung von vollständig aus erneuerbaren Energien hergestelltem Wasserstoff vor, mit Plänen zur Installation von Elektrolyseuren mit mindestens sechs Gigawatt (GW) Kapazität innerhalb der EU bis 2024. Die EU-Exekutive schätzt, dass sauberer Wasserstoff bis 2050 rund 24 Prozent des Weltenergiebedarfs decken könnte, mit einem Jahresumsatz in der Größenordnung von 630 Milliarden Euro.

Derzeit ist die Wasserstoffindustrie allerdings noch klein, und der Ausbau der Produktion wird laut dem Forschungsunternehmen BloombergNEF massive Mengen an erneuerbaren Energien erfordern.

Die Deckung von 24 Prozent des weltweiten Energiebedarfs mit Wasserstoff würde rund 31.320 Terawattstunden (TWh) Strom für den Betrieb von Elektrolyseuren erfordern – „mehr als derzeit weltweit aus allen Quellen erzeugt wird“, so BNEF in seinem Anfang des Jahres veröffentlichten Hydrogen Economy Outlook.

Und da der gesamte benötigte Strom aus erneuerbaren Energien stammen muss, suchen die europäischen Länder nach Möglichkeiten, die Energiemengen zu importieren, die sie nicht selbst produzieren können.

„In Deutschland gibt es einfach nicht genug Platz für erneuerbare Energien, um die Menge an grünem Wasserstoff zu produzieren“, die für die Dekarbonisierung der Wirtschaft des Landes benötigt wird, sagte Thölken. „Wir werden also große Mengen importieren müssen und suchen derzeit nach Partnern auf der ganzen Welt“, fügte er hinzu und unterstrich die Bedeutung der Partnerschaft der Bundesrepublik mit Australien.

Ready to go: Wasserstoffwirtschaft als Wirtschaftsmotor 

Die Bunderepublik hat mit der Nationalen Wasserstoffstrategie womöglich die Ära des grünen Wasserstoffs eingeläutet, um Deutschland auf einen Wachstumspfad zu nachhaltiger Energieversorgung und neuer Prosperität zu führen, meint Nils Aldag.

Frühere Versuche, eine Wasserstoffwirtschaft zu schaffen, sind auf technologische Schwierigkeiten – und vor allem unerschwingliche Kosten – gestoßen. Doch der rapide Preisverfall bei Elektrolyseuren und erneuerbarer Elektrizität hat die Hoffnung auf Wasserstoff als potentielles „Wundermittel“ zur Entkarbonisierung schwer elektrifizierbarer Wirtschaftssektoren wiederbelebt, so BNEF in seinem Ausblick.

„Der Preis ist so stark gefallen, dass wir jetzt erkennen können, dass wir in diesem Jahrzehnt in der Lage sein werden, Wasserstoff aus erneuerbaren Energien zu einem wettbewerbsfähigen Preis herzustellen,“ meint auch Alan Finkel, Australiens leitender Wissenschaftler im Feld Wasserstoffwirtschaft.

Seit der Unterzeichnung des Pariser Klimaabkommens im Jahr 2015 hat der internationale Druck zur Reduzierung der CO2-Emissionen zugenommen und neue Marktchancen für kohlenstoffarme Technologien eröffnet, die vorher nicht existierten, erinnerte Finkel.

Seit dem frühen Wasserstoff-Hype Anfang der 2000er Jahre habe sich „alles verändert“, glaubt er. Und: Australien habe „alle Zutaten“, um weltweit führend im Wasserstoff-Export zu werden. Zu den Stärken des Landes zählten vor allem die große Verfügbarkeit von Land, starke Winde, starke Sonneneinstrahlung, eine stabile Diplomatie und „begeisterte Investoren“.

„Ich denke, es gibt gute Gründe für das Gefühl, dass das, was wir jetzt vor uns haben, eine ganz andere Chance für Wasserstoff bietet als noch vor 15 Jahren“, sagte Finkel im Webinar.

Distanzen und Transportkosten

Trotz all seiner Stärken hat Australien bei der Entwicklung des Wasserstoffhandels mit Europa eine große Herausforderung zu bewältigen: Entfernung und Transportkosten.

„Beim Transport von Wasserstoff ist der bei weitem größte Aufwand die Verflüssigung,“ die extrem niedrige Temperaturen von -253°C mit hohen Umwandlungskosten erfordere, sagte Finkel. Deshalb glaubt er, dass Australien zunächst „der Hauptlieferant von Wasserstoff für die asiatischen Märkte“ werden wird, die deutlich näher liegen als Europa.

Wasserstoff: Knackpunkt Transport und Infrastruktur

Die Kosten für die Nachrüstung der Infrastruktur in Verbindung mit den Anforderungen der Endverbraucher auf lokaler Ebene werden bestimmen, ob gemischter oder reiner Wasserstoff letztendlich an den Endverbraucher geliefert wird.

Was den europäischen Markt betrifft, so wird die Fähigkeit Australiens, dort zu konkurrieren, davon abhängen, was sich in anderen Ländern tut: „Werden Algerien, Marokko und andere Länder Nordafrikas ihre Chance wittern?,“ fragte sich Finkel und antwortete umgehend: „Das hängt von ihnen ab.“

Er selbst sei jedenfalls optimistisch, dass Australien seinen Platz auf dem europäischen Markt finden wird, dank seines politisch stabilen Umfelds und „einer Geschichte langfristiger stabiler Lieferverträge“, die, wie er sagte, in der Energiewirtschaft sehr geschätzt werden.

Auch die hohen Transportkosten scheinen nicht unüberwindbar zu sein: Es werde „viel geforscht“, um Wasserstoff über große Entfernungen zu transportieren, zum Beispiel mit Ammoniak als Träger, pflichtete ihm auch Veronika Grimm, Wirtschaftsprofessorin an der Universität Erlangen-Nürnberg, bei.

Als Chemikalie, die traditionell in der Düngemittelindustrie verwendet wird, kann Ammoniak verwendet werden, um Wasserstoff über große Entfernungen zu „tragen“, obwohl dies einen zusätzlichen Umwandlungsschritt erfordert, um Ammoniak wieder in Wasserstoff umzuwandeln, wenn es seinen Bestimmungsort erreicht.

Der Hauptvorteil von Ammoniak besteht jedoch darin, dass es bei niedrigeren Temperaturen als Wasserstoff verflüssigt werden kann und mit einer bereits bestehenden Flotte von Ammoniakschiffen für den Transport problemlos gehandelt werden könnte.

Dies ist Australien und Japan nicht entgangen, die sich beide mit Ammoniak als Transportmittel für große Mengen grünen Wasserstoffs nach Europa befassen. „Bei Entfernungen von mehr als 2.500 Kilometern wird [Ammoniak] vielleicht zum bevorzugten Energieträger für den Transport von Wasserstoff – sogar noch mehr als Pipelines,“ erklärte Tudor Constantinescu, Hauptberater der Europäischen Kommission in Energiefragen, der bereits im vergangenen Monat bei einer Veranstaltung von EURACTIV.com sprach.

Wasserstoff: Große Träume und noch viel Infrastruktur-Arbeit

Die Europäische Kommission wird Anfang nächsten Monats mit einen großen Vorstoß für den Einsatz von Wasserstoff herauskommen, aber es gibt Bedenken, ob die bestehende Infrastruktur die Nachfrage decken kann.

Zertifizierung

Eine weitere Schlüsselfrage, die gelöst werden muss, bevor Wasserstoff international gehandelt werden kann, besteht darin, den Käufern Gewissheit über die Herkunft des Produkts zu geben. Vor allem wird entscheidend sein, ob es aus fossilen Brennstoffen oder aus erneuerbarer Elektrizität hergestellt wurde.

„Deutschland muss sicher sein können, dass der Wasserstoff, den es kauft, erneuerbar ist,“ sagte Finkel und fügte hinzu, dass ein zuverlässiges Zertifizierungssystem entscheidend für die Entwicklung des Wasserstoffhandels auf globaler Ebene sei.

Die Europäer haben bereits vor Jahren mit der Entwicklung eines solchen Systems begonnen: Es gibt inzwischen ein EU-weites Herkunftsnachweissystem namens Certifhy.

Das EU-System weist dem Wasserstoff je nach Herstellungsprozess unterschiedliche Farben zu: grau, wenn er aus Erdgas stammt, grün, wenn er aus erneuerbarem Strom stammt, violett, wenn er aus Kernenergie stammt, und blau, wenn er fossile Brennstoffe mit CO2-Abscheidung und -speicherung verwendet.

In ihrer nationalen Wasserstoffstrategie, die im vergangenen Jahr verabschiedet wurde, schlägt die australische Regierung ein anderes Zertifizierungssystem vor, das auf drei Elementen basiert: dem Herkunftsland, der Produktionstechnologie und der Menge an CO2-Emissionen, die in die Produktion von Wasserstoff geflossen sind.

„Es wird eine Art digitales, Verteilungsschema brauchen,“ sagte Finkel und fügte hinzu, dass Australien derzeit Gespräche mit Deutschland, Südkorea, Japan, Singapur und anderen Mitgliedern der Internationalen Partnerschaft für Wasserstoff und Brennstoffzellen in der Wirtschaft (IPHE) führe, um „die optimale Gestaltung eines Zertifizierungssystems zu erkunden, das einen robusten internationalen Handel mit Wasserstoff untermauern wird“.

Welches Zertifizierungssystem letztendlich auf globaler Ebene angenommen werden wird, ist noch nicht klar.

„Ich denke, es gibt grundsätzlich ein großes Potenzial für Partnerschaften,“ sagte Grimm, wies jedoch darauf hin, dass internationale Wasserstoff-Foren „gleichzeitig ein Element der Zusammenarbeit und des Wettbewerbs haben“.

Paula Abreu Marques, eine hochrangige Beamtin der Europäischen Kommission, sagte, dass „ein EU-weites Zertifizierungssystem für erneuerbaren und kohlenstoffarmen Wasserstoff“ ein wichtiger erster Schritt sei, bevor Europa mit dem Wasserstoffhandel auf globaler Ebene beginnen könne.

Die Zertifizierung sei „unerlässlich“, um sicherzustellen, dass die Käufer wissen, wie der Wasserstoff hergestellt und wie er nach Europa transportiert wurde, sagte sie den Teilnehmern des Webinars. Ebenso wichtig sei es, die Qualität des Wasserstoffs sicherzustellen, um einen europaweiten Markt zu entwickeln, fügte Marques hinzu: „Es ist hier wichtig, die Harmonisierung der EU-Qualitätsstandards für reinen Wasserstoff sicherzustellen, um mögliche Probleme in der Zukunft zu vermeiden, sobald wir die grenzüberschreitende Infrastruktur eingerichtet haben.“

EU-Kommission skizziert Pläne für 100 Prozent erneuerbaren Wasserstoff

Die EU-Kommission hat ihre Pläne zur Förderung von Wasserstoff vorgestellt, der vollständig auf erneuerbarer Elektrizität basiert. Sie fügte jedoch hinzu, dass auch „CO2-armer“ Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen unterstützt werden soll.

Bis Juni 2021 will die EU-Kommission „einen gemeinsamen kohlenstoffarmen Grenzwert/Standard“ für die Wasserstoffproduktion in Europa einführen, einschließlich Kriterien für die Gasqualität, um sicherzustellen, dass Wasserstoff nahtlos innerhalb der EU-Grenzen fließen kann.

In Bezug auf den Handel will die Kommission „die Entwicklung internationaler Standards“ fördern, um die Emissionen für „jede Einheit Wasserstoff zu messen, die produziert und zur Endnutzung transportiert wird“, so die EU-Exekutive in ihrer Wasserstoffstrategie.

„Die gute Nachricht ist, dass sich alle einig sind, dass wir einen Zertifizierungsprozess brauchen“, sagte Valérie Bouillon-Delporte, Direktorin für Wasserstoffstrategie bei Michelin und Präsidentin des Industrieverbandes Hydrogen Europe.

Sie warnte aber auch vor einer internationalen Pattsituation bei den Wasserstoffstandards: „Wir müssen den Weg zu einem globalen und gemeinsamen Zertifizierungsprozess beschleunigen, um zu vermeiden, dass jedes einzelne Land oder jede einzelne Region ihre eigenen Prozesse hat.“

Letzten Endes sei das Hauptziel ein „flüssiger Markt“, der Wasserstoff zu einem globalen Handelsgut macht, fasste Bouillon-Delporte zusammen.

[Bearbeitet von Zoran Radosavljevic]

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Mitsubishi Heavy Industries

Wir sind eines der führenden Industrieunternehmen der Welt und bieten verschiedene technologische Lösungen für eine klimaneutrale Zukunft an. Unsere Technologien ermöglichen branchenführende Produktionseffizienz und reduzieren die Umweltauswirkungen der gesamten Wertschöpfungskette der Energiewirtschaft. In den schwer zu dekarbonisierenden Sektoren senken unsere Technologien die CO2-Emissionen: von saubereren Elektrolichtbogenöfen und CO2-freiem „grünem“ Stahl bis zur Herstellung synthetischer Brennstoffe durch Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS) und Anwendungen zur thermischen Abfallverwertung.




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