Die Kosten für grünen Wasserstoff könnten bis 2035 deutlich höher ausfallen als vielfach angenommen. Eine Fraunhofer-Studie sieht vor allem Transport und Speicherung als Kostentreiber.

 

Nicht allein die Erzeugung entscheidet über die Wirtschaftlichkeit von grünem Wasserstoff. Auch Transport und Speicherung können die Bezugskosten erheblich erhöhen. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie des Fraunhofer-Exzellenzclusters „Integrierte Energiesysteme“ (CINES). Darin berechnen die Forschenden erstmals systematisch die gesamten Wasserstoffbezugskosten verschiedener Anwendungen für das Jahr 2035.

Nach Angaben des Fraunhofer CINES berücksichtigt die Analyse neben den Erzeugungskosten auch die Kosten für den Transport über das Wasserstoffkernnetz sowie für die Speicherung. Dabei zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Anwendungen. Industrielle Abnehmer profitieren von vergleichsweise geringen Infrastrukturkosten. Deutlich höher fallen sie dagegen bei wasserstoffbefeuerten Kraftwerken aus, die nur zur Deckung von Lastspitzen im Stromsystem zum Einsatz kommen.

Studienleiter Prof. Dr. Martin Wietschel begründet die Untersuchung mit der Unsicherheit über die künftigen Wasserstoffkosten. Zwar existierten bereits zahlreiche Analysen zu den Erzeugungskosten. Für Investitionsentscheidungen seien jedoch die tatsächlichen Bezugskosten einschließlich Transport und Speicherung entscheidend.

Spitzenlastkraftwerke besonders betroffen

Laut der Studie entsteht der Wasserstoffbedarf von Spitzenlastkraftwerken vor allem dann, wenn erneuerbarer Wasserstoff nicht erzeugt wird. Der Brennstoff müsse daher vollständig aus Speichern bereitgestellt werden. Hinzu kämen Netzentgelte für das Wasserstoffkernnetz. Diese fielen unter anderem beim Ein- und Ausspeichern sowie beim Verbraucher an.
 
Da Spitzenlastkraftwerke nur wenige Stunden im Jahr betrieben werden, verteilen sich die festen Netzentgelte auf geringe Wasserstoffmengen. Dadurch steigen nach Angaben der Autoren die spezifischen Transportkosten deutlich an. Insgesamt errechnete das Forschungsteam für Kraftwerke mit Netzanschluss Wasserstoffbezugskosten zwischen 8,77 und 15,16 Euro je Kilogramm. Rund die Hälfte davon entfällt auf Infrastrukturkosten.

Co-Autor Benjamin Pfluger hält es deshalb für fraglich, ob sich solche Anlagen allein über den Strommarkt wirtschaftlich betreiben lassen. Als mögliche Alternativen nennt die Studie eine Vor-Ort-Elektrolyse oder den Einsatz von erneuerbarem Methanol.

Industrie profitiert von Flexibilität

Für Industriebetriebe fällt das Bild günstiger aus. Bei einer gleichmäßigen Wasserstoffabnahme machen die Infrastrukturkosten laut Studie höchstens 16 Prozent der gesamten Bezugskosten aus. Diese liegen je nach Szenario zwischen 4,41 und 8,43 Euro je Kilogramm. Ursache sind die deutlich höheren Volllaststunden, über die sich die Netzentgelte verteilen lassen. Auch die Speicherkosten sinken, wenn Wasserstoff häufiger ein- und ausgespeichert wird.
 
Noch günstiger könne Wasserstoff werden, wenn Unternehmen ihre Produktion zeitlich an die Verfügbarkeit erneuerbarer Erzeugung anpassen oder den Wasserstoff direkt vor Ort herstellen. Welche Variante wirtschaftlicher sei, müsse jedoch jeweils standortspezifisch berechnet werden, betonen die Autoren.

Nach Angaben des Fraunhofer CINES sollen die Ergebnisse Unternehmen aus Industrie und Energiewirtschaft dabei unterstützen, Investitionsentscheidungen unter unsicheren Rahmenbedingungen zu treffen. Statt einzelne Preisprognosen zu erstellen, modelliert das Forschungsteam Kostenbandbreiten für unterschiedliche regulatorische und technische Entwicklungen. Daraus sollen sich belastbarere Grundlagen für Strategie-, Risiko- und Investitionsentscheidungen ableiten lassen.

Die vollständige Studie „Anwendungsspezifische Wasserstoffbezugskosten in Deutschland 2035“  steht auf der Internetseite des Fraunhofer CINES zum Download bereit.