Für die Dekarbonisierung des Wärmesektors bedarf es belastbarer Lokaldaten und Lösungsoffenheit, auch für Wasserstoff. Erste Resultate einer Fraunhofer-Studie lassen darauf schließen.

 

Auf Bundesebene und auch vonseiten der energieintensiven Industrie wird der breite Einsatz von Wasserstoff im Wärmemarkt kritisch gesehen. Der künftige, regenerativ erzeugte Wasserstoff sei derart knapp, dass er zuvorderst für Industrien eingesetzt werden sollte, die sich auf anderem Wege nur schwer dekarbonisieren lassen, wie etwa die Stahl- und Chemieindustrie, heißt es dazu immer wieder.

Die Dekarbonisierung gerade jedoch der Wärmeversorgung gehört "zu den größten Herausforderungen auf dem Weg zur Klimaneutralität", betont dagegen Katherina Reiche, Vorsitzende des Nationalen Wasserstoffrates (NWR), dem obersten Beratergremium der Bundesregierung im Bereich Wasserstoff und Vorstandsvorsitzende der Westenergie AG. Es gelte, effiziente und nachhaltige Lösungen zu schaffen, die gleichzeitig auch sozial fair sind. Reiche erklärt: "Die Wärmewende findet lokal statt. Jede Kommune, jede Gemeinde, jeder Stadtteil ist anders. Für die Beurteilung unterschiedlicher Lösungsansätze braucht es daher eine belastbare Datengrundlage." 

Vor diesem Hintergrund hat der NWR im Oktober vergangenen Jahres die Fraunhofer-Gesellschaft mit der Analyse und Bewertung unterschiedlicher Dekarbonisierungspfade für den Wärmemarkt beauftragt. Die Fraunhofer-Institute für Solare Energiesysteme (ISE) sowie für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) wollen die Abschlussergebnisse ihrer Untersuchungen im Herbst 2022 präsentieren. Erste Zwischenergebnisse sind bereits jetzt schon bekannt geworden. 

Lokale Infrastrukturen werden mitberücksichtigt

Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemstudien mit Top-Down-Ansatz verfolgte die Fraunhofer-Analyse einen Bottom-Up-Ansatz. Mainz (Rheinland-Pfalz), Fellbach (Baden-Württemberg), Burg bei Magdeburg (Sachsen-Anhalt) und Westerstede (Niedersachsen) − das sind die vier Städte und Gemeinden unterschiedlicher Größenklassen, Siedlungs- und Wirtschaftsstrukturen, die von Fraunhofer auf ihre tatsächlichen Optionen für eine effiziente Dekarbonisierung des Wärmemarktes hin untersucht werden. Lokale Infrastrukturen, geografische Lage und der existierende Gebäudebestand fließen darin ein. Die Forschenden legen dabei den Schwerpunkt auf die Frage, welche Technologien in der Raumwärme unter Einbezug der Sanierungs- und Infrastrukturkosten den günstigsten Versorgungsmix bereitstellen können.

Zu den ersten Zwischenergebnissen:​

• ​Eine pauschale Lösung wird es laut den Forschenden für die Dekarbonisierung des Wärmemarktes nicht geben. Vielmehr gelte es, Einzelfallentscheidungen zu treffen. Je nach lokaler Ausgangssituation werde ein Technologiemix aus Wasserstoff, Wärmepumpen und Wärmenetzen notwendig. Die Fraunhofer-Institute betonen einmal mehr: Neben grünem Strom wird Wasserstoff ein wesentlicher Baustein zur Erreichung der mittel- und langfristigen Klimaziele sein.
• Der Bedarf an Wasserstoff seitens der Industrie und der Kraftwerke vor Ort werde ohne die Umstellung der Gasverteilnetze auf Wasserstoff nur schwer zu decken sein, heißt es weiter. Zum jetzigen Zeitpunkt gebe es "keine belastbare Begründung dafür, die Option der Umnutzung von Gasverteilnetzen zur Wasserstoffnutzung für die Beheizung von Einzelgebäuden generell auszuschließen", so die Verfasser des Papers.
• Einheitliche Vorgaben für die Bundesländer etwa zu Jahresarbeitszahlen, Temperaturniveaus, Infrastruktur- und Energierpreiskosten seien wichtig für die richtige Berechnung der Wärmegestehungskosten. 

Das Paper "Erste Abteilungen aus der Bottom-up-Studie zu Pfadoptionen einer effizienten und sozialverträglichen Dekarbonisierung des Wärmesektors mit Blick auf die kommunale Wärmeplanung und die Rolle von Wasserstoff" , stellt Fraunhofer auf der Internetseite des Nationalen Wasserstoffrates zum Download bereit.