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Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt Wasserstoff-Roadmap für Deutschland

© Fraunhofer ISE / Joscha Feuerstein© Fraunhofer ISE / Joscha FeuersteinFreiburg - Derzeit strebt die Bundesregierung eine Nationale Strategie Wasserstoff (NSW) an, in der die wesentlichen Eckpunkte für eine Wasserstoffwirtschaft ausgearbeitet werden. Auch die Fraunhofer Gesellschaft hat sich intensiv mit grünem Wasserstoff beschäftigt, eine Roadmap erstellt und diese an die politischen Entscheidungsträger weitergeleitet.

Verschiedene Institute der Fraunhofer-Gesellschaft haben eine „Wasserstoff-Roadmap für Deutschland“ erarbeitet, in der die Rahmenbedingungen für den Markthochlauf für Wasserelektrolyse und Wasserstoffnutzung und die Potenziale aufgezeigt werden. Mit Blick auf die internationale Verteilung der Elektrolysestandorte kommen dabei vor allem Standorte mit günstigen Rahmenbedingungen für die Erzeugung von Wind- und PV-Strom in Betracht. Abseits der bisherigen Energiepartnerschaften ergeben sich für Deutschland neue Energiepartnerschaften auf internationaler Ebene.

Wasserelektrolyse als zentrale Technologie der Energiewende
Die Fraunhofer-Gesellschaft hat ihre eigenen wissenschaftlichen Positionen zur Wasserelektrolyse und Wasserstoffnutzung als zentrale Technologie der Energiewende in einer „Wasserstoff-Roadmap“ gebündelt und den an der Entwicklung der Wasserstoffstrategie beteiligten Ministerien (BMBF, BMU, BMWi, BMVI, BMZ) sowie dem Kanzleramt zur Verfügung gestellt. Federführend bei der Roadmap waren das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, unter Beteiligung des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS.

Die Fraunhofer-Institute skizzieren in ihrem Positionspapier einen möglichen Pfad für die Einführung und Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft in den verschiedenen Anwendungsfeldern. In dem Fraunhofer-Positionspapier werden verschiedene Pfade des Markthochlaufs aufgezeigt und mögliche Maßnahmen zur Realisierung dieser Marktentwicklung vorgeschlagen. Dazu zählen u.a. die Stärkung der Sektorenkopplung durch Anpassung des regulatorischen Rahmens, Unterstützung von Demonstrationsprojekten und die Schaffung international einheitlicher Regularien und Standards zu Wasserstoff. Allein für Deutschland gehen Studien von einem Markthochlauf der Wasserelektrolyse zwischen 50.000 und 80.000 MW im Stromnetz bis 2050 aus, so Fraunhofer.

Für die Realisierung eines internationalen Energie-Handelssystems auf der Basis von Wasserstoff sind aus Sicht von Fraunhofer folgende Themen relevant:

  • langfristige investitionssichere Regelwerke für eine politisch regulatorische Sicherheit
  • Investitionen in Forschung, um Kosten zu reduzieren und die Langlebigkeit der Produkte zu erhöhen
  • international harmonisierte und zertifizierte Standards für wasserstoffbasierte Energieträger und Chemikalien
  • Systemanalyse über die zu erwartenden Geschäftsmodelle in den Gesamtketten
  • und internationale Forschungskooperationen


Neue internationale Energiepartnerschaften werden sich entwickeln
Im Hinblick auf die großmaßstäbliche Verteilung von Wasserelektrolyseuren sehen die Fraunhofer Gesellschaften auf internationaler Ebene Regionen als geeignete Standorte an, in denen die Stromgestehungskosten durch PV- und Windenergieanlagen bei unter 3 Eurocent / kWh und die Volllaststundenzahlen bei mindestens 4.000 pro Jahr liegen. Dies ermögliche den Eintritt in einen globalen Handel mit erneuerbaren Energieträgern, da Wasserstoff und darauf aufbauende Syntheseprodukte zu international konkurrenzfähigen Kosten hergestellt werden könnten.

Auch für die deutsche Industrie impliziert die globale Wasserstoffnachfrage substanzielle Chancen durch die Generierung von Vorreitermärkten. Auf Basis der Abschätzungen zur globalen installierten Elektrolyse-Kapazität von 3.000 GW im Jahr 2050 wurde die mögliche Wertschöpfung für deutsche Hersteller bei Elektrolyse und Brennstoffzellen auf etwa 32 Mrd. Euro geschätzt. „Viele Regionen in der Welt bereiten sich auf diese Form des Handels nachhaltig erzeugter Energieträger und Basischemikalien vor, was für Deutschland weitere Energiepartnerschaften jenseits der bisherigen fossilen Energiepartnerschaften ermöglicht“, so die Einschätzung von Prof. Dr. Mario Ragwitz, Leiter Fraunhofer IEG.


© IWR, 2020


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20.03.2020

 



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