Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, muss die globale Dekarbonisierung bis 2030 jährlich um 12 Prozent steigen. Der Aufbau einer kohlenstoffarmen Wasserstoffwirtschaft kann dabei ein entscheidender Eckpfeiler der Energiewende sein, wie die Studie „Laying the foundations of a low carbon hydrogen market in Europe“ von Strategy&, der Strategieberatung von PwC, zeigt.

Ausgehend von einem anhaltenden Nachhaltigkeitstrend, in dem Kohlenwasserstoffe in der Wirtschaft sukzessive ersetzt werden, wird sich die globale Wasserstoffnachfrage bis 2040 im Vergleich zu 2019 von 71 auf 137 Mt fast verdoppeln. Bis 2070 wird sogar eine Versiebenfachung auf 519 Mt erwartet. Diese Mengen werden 2070 vor allem im Transportwesen (30), im Flugverkehr (20), in der Industrie (15) bzw. für die Energieerzeugung (15 Prozent) genutzt werden. Darüber hinaus besitzt grüner Wasserstoff z.B. in der Stahlproduktion oder auch in der Herstellung synthetischen Kerosins das Potenzial, Emissionen in Bereichen zu reduzieren, in denen dies aus Energieeffizienzgründen bisher kaum möglich war.

„Die erste Herausforderung besteht darin, die Nachfrage nach kohlenstoffarmem Wasserstoff in Europa über Subventionen gezielt anzukurbeln“, erläutert Matthias Witzemann, Co-Autor der Studie und Partner bei Strategy& Österreich. Bei der Planung entsprechender Förderprogramme sollten sich Staaten zunächst auf industrielle Cluster
konzentrieren, die mit der eigenen Dekarbonisierung kämpfen, aber gewisse Skaleneffekte und im Idealfall eine wasserstoffkompatible Infrastruktur wie Pipelines mitbringen. Wichtig ist neben finanziellen Anreizen auch die Schaffung wegbereitender Plattformen, damit interessierte Unternehmen Investmentrisiken über strategische Kooperationen senken können.

Neue Voraussetzungen

Damit grünem Wasserstoff der Durchbruch gelingt, muss angebotsseitig auch der Aufpreis im Vergleich zu kohlenstoffreichen Technologien überwunden werden. Aktuell macht die im Herstellungsprozess aufzuwendende Elektrizität 60 bis 70 Prozent der variablen Kosten von grünem Wasserstoff aus. Er könnte jedoch bereits 2030 in großen Mengen wettbewerbsfähig werden, wenn die Stromgestehungskosten (LCOE – levelized cost of energy) bei erneuerbaren Energien auf unter 20 US-Dollar je Megawattstunde fallen und gleichzeitig die CO2-Abgaben ansteigen.

Durch den massiv steigenden Energiebedarf für die Wasserstoffherstellung, werden vor allem Länder mit großem Potential für erneuerbare Energien wie etwa Kanada oder Marokko zu potenziellen Exporteuren grünen Stroms oder grünen Wasserstoffs. Industrienationen wie Deutschland, Frankreich oder auch Japan werden dagegen eher importieren. Neben der Verfügbarkeit günstiger, grüner Energie ist auch Wasser ein kritischer Standortfaktor. Da für die Gewinnung von einem Kilo Wasserstoff 22 Liter Wasser eingesetzt werden müssen, eignen sich dicht besiedelte Industriegebiete nur begrenzt als Produktionsorte.

Austro-Firmen in den Startlöchern

Die Ziele der heimischen Klima- und Energiestrategie erfordern einen massiven Ausbau erneuerbarer Energien. Um den Umbau des Energiesystems bewerkstelligen zu können, wird erneuerbarer Wasserstoff auch hierzulande in Zukunft eine tragende Rolle spielen. Eine konkrete Wasserstoffstrategie für Österreich, wie es sie bereits in Deutschland, Frankreich oder Norwegen gibt, wird für heuer erwartet. Diese soll unter anderem klare Rahmenbedingungen für den internationalen Austausch und ein transparentes Labelling einschließen.

„Heimische Unternehmen mischen bei der grünen Wasserstofftechnologie ganz vorne mit und können mit interessanten Projekten punkten“, bestätigt Dr. Peter Gassmann, Europachef von Strategy& und globaler ESG-Leader bei PwC.
„Von neuen Möglichkeiten in der Dekarbonisierung der Stahlproduktion bis hin zu Pilotanlagen für Lkw-Flotten oder im Tourismus findet der zukunftsweisende Energiespeicher bereits Anwendung. Um den Herausforderungen der noch jungen Technologie verantwortungsvoll zu begegnen und die Expertise weiter auszubauen, bedarf es auch hierzulande an vermehrter staatlicher Unterstützung.“

Förderungen auf europäischer Ebene

Die europäische Wasserstoffstrategie sieht vor allem die Entwicklung einer Investitionsagenda vor, die strategische Investments in umweltfreundliche Wasserstofftechnologien fördern sowie die Produktion und Nutzung des
grünen Energieträgers stimulieren soll. Darüber hinaus ist die Einführung eines regulatorischen Rahmens für den europäischen Wasserstoffmarkt geplant. Komplettiert wird die Strategie durch die Unterstützung von
Forschung und Innovationen sowie die Stärkung internationaler Kooperationen.

„Wasserstoff wird bei der Erreichung von ESG-Zielsetzungen eine zentrale Rolle einnehmen“, prophezeit Gassmann. „Neben den Potentialen für Emissionssenkungen sind die Chancen für den Erhalt der technologischen
Vorreiterrolle und des Wirtschaftsstandorts wichtige Kriterien der europäischen Wasserstoffstrategie. Um den Wandel zu finanzieren und den entstehenden Markt aufzubauen, muss Wasserstoff als grüne Anlagemöglichkeit nun noch verstärkt ins Bewusstsein von Investoren vordringen.“

© AGCS Österreich

Mehr Risikomanagement vonnöten

Die geplanten Megaprojekte der Wasserstofftechnologie erfordern allerdings eine Ausweitung des Risikomanagements, wie eine aktuelle Risiko-Analyse von Allianz Global Corporate & Specialty (AGCS) betont. Potenzielle Gefahren rund um die Produktion, die Lagerung und den Transport von Wasserstoff sollten künftig proaktiv gemanagt werden. „Art und Umfang von Wasserstoff-Projekten werden sich grundlegend ändern – mit einem rasanten Wachstum der Anlagen ist zu rechnen und neue Akteure treten in den Markt ein. Das Risikomanagement wird damit Schritt halten müssen“, betont Stefanie Thiem, Hauptbevollmächtigte der AGCS in Österreich.

Aus technologischer Sicht ermittelte die AGCS in ihrer Analyse folgende Kernrisiken:

• Brand- und Explosionsgefahren: Die Hauptgefahr beim Umgang mit Wasserstoff besteht in einer Explosion, wenn der Stoff mit Luft in Verbindung kommt. Darüber hinaus sind Lecks ohne spezielle Detektoren schwer zu erkennen, da Wasserstoff farb- und geruchlos ist. Statistiken zeigen, dass etwa einer von vier Wasserstoffbränden auf Leckagen zurückzuführen ist, die zu rund 40 Prozent vor dem Schaden unentdeckt blieben.

• Materialversprödung: Durch die Diffusion von Wasserstoff können Metalle und Stahl verspröden, wie zum Beispiel Rohrleitungen. Für die Sicherheit von Wasserstoffsystemen ist es wichtig, dass Probleme wie Versprödung und Rissbildung bereits in der Konstruktionsphase durch die Auswahl der richtigen Werkstoffe berücksichtigt werden.

• Betriebsunterbrechung: Die Wasserstoffproduktion setzt auf High-Tech-Ausrüstung. Im Falle einer Beschädigung von Elektrolysezellen oder Wärmetauschern in Verflüssigungsanlagen kann es Monate dauern, bis diese ersetzt werden. Das kann zu Produktionsverzögerungen und damit erheblichen finanziellen Verlusten führen.

Angesichts der zahlreichen weltweit geplanten Projekte können die Versicherer in Zukunft mit einem deutlichen Anstieg der Nachfrage nach Deckung für den Bau und Betrieb von Elektrolyseanlagen oder Pipelines für den Wasserstofftransport rechnen, heißt es seitens AGCS. Thiem: „Es gibt zu Recht eine große Begeisterung für Wasserstofflösungen als Schlüsselfaktor für eine kohlenstoffarme Wirtschaft. Aber wir sollten nicht übersehen, dass diese Projekte komplexe Industrie- und Energierisiken beinhalten und ein hohes Maß an technischer Expertise und
Versicherungs-Know-how erfordern.“