Die Bedeutung von Wasserstoff für den zukünftigen Energiemix wird angesichts der Klimakatastrophe zunehmend größer. Für Österreichs Wirtschaft und Industrie, die Energie- und Infrastrukturprovider, aber auch den Wissenschafts- und Technologiesektor stellt Wasserstoff einen Schlüssel zur Lösung der gekoppelten Probleme der Klima- und Energiekrise dar.
Homogenes Zukunftsbild
Die aktuelle „Wasserstoffstudie Österreich“ des Institute for Clean Technology (ICT), für die 32 der führenden österreichischen Unternehmen, Organisationen und Institutionen wie beispielsweise VERBUND, voestalpine, AVL und Lafarge befragt wurden, zeigt ein homogenes Zukunftsbild über alle Branchen hinweg. Dieses deckt sich weitgehend mit den Inhalten der vor kurzem vom BMK und BMAW veröffentlichten österreichischen Wasserstoffstrategie und liefert darüber hinaus wesentliche Informationen zum Thema Wasserstoff. Der Marktpreis für Wasserstoff sollte nach Schätzungen der Studienteilnehmer:innen bei 4 bis 6 EUR/kg H2 (12 bis 18 Cent/kWh) liegen.
Gesamtheitliche Energiestrategie
„Die Marktakteure wünschen sich eindeutig mehr Zug zum Tor, nämlich eine gesamtheitliche und integrative Energiestrategie für Österreich, klaren Fokus auf das Wesentliche und mehr finanzielle Mittel für die Entwicklung von Wasserstoffprojekten. Sie erwarten verbindliche rechtliche Rahmenbedingungen, Kooperation auf nationaler und EU-Ebene sowie einen raschen Ausbau der erneuerbaren Energie und H2-Infrastruktur. Kurz zusammengefasst: gemeinsam mit voller Kraft voraus“, so Studienautor Michael Friedmann, Gründer und Geschäftsführer des ICT.
Breites Einsatzspektrum
Die Studienergebnisse zeigen, dass die meisten Wasserstoffanwendungen bis spätestens 2040, viele auch schon bis 2030, sinnvoll eingesetzt werden können. Heute wird der sogenannte graue Wasserstoff – der aus Erdgas gewonnen wird – zumeist in der chemischen und petrochemischen Industrie eingesetzt.
Künftig soll es ein breites Einsatzspektrum von umweltfreundlichem Wasserstoff geben, das weit über den Bedarfen dieser Industrien liegt. Neben der Verwendung von Wasserstoff als Reduktionsmittel in der Eisenverhüttung und als Zusatzbrennstoff in der Zementproduktion wird dessen Einsatz vor allem beim Gütertransport auf der Straße und auf dem Seeweg sowie in der Luftfahrt als Treibstoff eine wichtige Rolle spielen.
Einsatz als Energiespeicher
Nicht zuletzt soll Wasserstoff künftig auch als Energiespeicher für den Ausgleich der stark schwankenden Stromproduktion aus erneuerbaren Energieträgern eingesetzt werden. „Der saisonalen Speicherung inklusive der erforderlichen Infrastruktur soll eine höhere Priorisierung als in der aktuellen österreichischen Wasserstoffstrategie beigemessen werden, denn Infrastruktur und Speicherkapazitäten werden künftig entscheidend sein“, so Friedmann. Allein hinsichtlich des Stromverbrauches wird es schon ab ca. 2030 erforderlich sein, einen Verschiebungsbedarf von rund 10 TWh vom Sommer in den Winter abzudecken.
„Besonders in den Einsatz von Wasserstoff bei Lkw, Bussen und Offroadanwendungen bzw. teilweise auch im Verteilerverkehr setzen wir hohe Erwartungen“, so Jürgen Rechberger, Vice President, Business Field Leader – Hydrogen & Fuel Cell bei AVL. Die Studie zeigt: Marktteilnehmer messen diesem Bereich eine höhere Priorität ein als die österreichische Wasserstoffstrategie.
Hoher Bedarf und Versorgungssicherheit
Laut Studie sollte die Herstellung von grünem Wasserstoff auf Basis erneuerbarer Energien mittels Elektrolyse schon 2025, spätestens jedoch 2030, großtechnisch möglich sein.
Der Wasserstoffbedarf wird höher als in der österreichischen Wasserstoffstrategie auf rund 3 Mio. Tonnen (100 TWh) jährlich geschätzt. Bei einem Elektrolysewirkungsgrad von 70% resultiert daraus ein hypothetischer jährlicher Strombedarf von 143 TWh, was in etwa dem Doppelten der heutigen Stromproduktion Österreichs entspricht. Dies allein zeigt, dass neben der Elektrolyse aus erneuerbaren Energien künftig auch anderen Verfahren für die Herstellung von Wasserstoff eine große Bedeutung beizumessen ist, um die Energieabhängigkeit durch Wasserstoffimporte in vertretbaren Größenordnungen zu halten.
Blauer Wasserstoff wird auch aus Erdgas hergestellt, wobei das dabei entstehende CO2 abgeschieden wird. Seine Marktreife ist jedoch mit zeitlichen Unsicherheiten behaftet, die zumeist aufgrund von Unklarheiten hinsichtlich der großtechnischen Einsetzbarkeit der CO2-Abscheidung begründet sind.
72 Wasserstoffprojekte auf dem Weg zur Marktreife
Derzeit arbeiten jene Unternehmen und Institutionen, die im Rahmen der aktuellen Studie befragt wurden, an insgesamt 72 Wasserstoffprojekten. Die TRLs (Technology Readiness Level) dieser Projekte liegen zumeist zwischen Level 6 und 8, wobei Level 1 für „Grundlagenforschung“ und Level 9 für „erfolgreicher Einsatz“ steht.
„Auch wenn viele einzelne Technologien heute schon einen hohen Reifegrad erreicht haben und knapp vor der großtechnischen Umsetzung stehen, geht aus der Studie eindeutig hervor, dass es Innovationen auf der Gesamtsystemebene braucht, um mithilfe von Wasserstoff als Energieträger der Zukunft das Ziel einer klimaneutralen und nachhaltigen Energieversorgung zu sichern“, betont Friedmann. Projekte, die Wasserstoff für Carbon Capture Uitilisation (CCU) einsetzen, sehen die Befragten durchwegs positiv.
Ergebnisse erster großer Projektvorhaben, wie z. B. C2PAT 24 zur Nutzung von CO2 aus der Zementherstellung und Umwandlung mit grünem Wasserstoff zu erneuerbaren Treibstoffen, Olefinen und in weiterer Folge Kunststoffen, werden mit Spannung erwartet. “Für die Zementindustrie wäre das eine große Chance. Einerseits können wir dadurch den überwiegend rohstoffbedingten CO2-Fußabdruck bei der Zementherstellung auf quasi Null reduzieren und andererseits stellen wir genau mit diesem CO2 Produkte wie eben Plastik her, deren Herstellung heute noch überwiegend auf fossil basierten Rohstoffen beruht”“, meint Joseph Kitzweger, Director Sustainable Development bei Lafarge Central Europe und Managing Director C2PAT.
Link zur Studie/über das ICT: https://www.ict-impact.com
