Gazenergie

Wasserstoffproduktion und -verteilung:
ökonomische Perspektive

Viele Staaten bekennen sich aktuell mit Wasserstoffstrategien dazu, dass künftig gasförmige Energieträger benötigt werden, um die Klimaziele zu erreichen. Nur: Kann sich Wasserstoff als Energieträger in einem Marktumfeld bewähren?

Wasserstoff ist heute verglichen mit anderen Energieträgern nicht konkurrenzfähig. Die Zahlen, wie sich die Kosten künftig entwickeln, schwanken stark und hängen ab von Annahmen bezüglich Entwicklung der Stromkosten, speziell auch der Entwicklung von erneuerbarem Strom, und der Nachfrage nach Wasserstoff bzw. entsprechenden Skaleneffekten bei der Produktion von Wasserstoff.

Die Internationale Energieagentur IEA geht etwa in ihrer Studie von 2019 davon aus, dass die Kosten für die Produktion von grünem Wasserstoff aus erneuerbarem Strom um 30 Prozent bis 2030 fallen könnten, als Resultat der sinkenden Preise von erneuerbarem Strom und Skaleneffekten in der Produktion. 1In einer Studie des Hydrogen Councils, die mit der Unterstützung von McKinsey erstellt wurde, gehen die Autoren von einer Kostenreduktion bis zu 60 Prozent aus.2 Neben den von der IEA genannten Gründen sehen die Studienautoren auch ein Potenzial bezüglich tieferer Kosten bei der Speicherung von CO2 bzw. Karbon, setzen aber auch bestimmte Investitionen in den Markthochlauf der Wasserstoffwirtschaft voraus.

Dazu dienen die verschiedenen nationalen und internationalen Wasserstoffstrategien, darunter auch diejenige der EU im Rahmen des «European Green Deals». Ihr Ziel ist es, Absatzmärkte zu erschliessen, um weitere Anreize für Investitionen zu schaffen.

1 IEA, The Future of Hydrogen, Technology report, June 2019.
2 Hydrogen Council, Path to hydrogen competitiveness,
A cost perspective, January 2020.

Folgende Momente können dazu beitragen, dass der Markthochlauf rasch geschieht und die Kostendegression entsprechend stark ausfällt. Es sind zugleich aber auch kritische Momente bezogen auf den Markthochlauf, falls diese nicht realisiert werden können:

  • Bedingt durch die Klimaziele werden in Industrie, Verkehr und Gebäude die Märkte erschlossen. Die Nutzung von erneuerbarem und dekarbonisiertem Wasserstoff in industriellen Prozessen und im Mobilitätssektor dürfte gerade zu Beginn eines Markthochlaufs ein wichtiger Schritt bei der Erschliessung von Anwendungen im Markt sein. Daneben bietet sich auch der Wärmemarkt an, um die Grundlagen für den steigenden Einsatz grüner Gase zu schaffen.
  • Der konsequente Ausbau von neuer erneuerbarer Stromproduktion, in der Schweiz vornehmlich Photovoltaik, als Voraussetzung von Wasserstoff-Wertschöpfungsketten wird in vielen Ländern derzeit vorangetrieben.
  • Eine an den Klimazielen ausgerichtete CO2-Bepreisung von Energieträgern stärkt die Möglichkeiten zur Erzeugung von grünem Wasserstoff, und zwar nicht nur im Gebäudebereich und in der Industrie, sondern insbesondere im Verkehr. Zentral ist hier eine Bepreisung über alle Sektoren.
  • Die Bedeutung und die Weiterentwicklung der bestehenden Gasinfrastruktur aus Transport- und Verteilnetzen sowie Speichern ist ebenfalls eine Basis, um eine wettbewerbsfähige Wasserstoffwirtschaft aufzubauen. Dabei kann auf eine bestehende Infrastruktur zurückgegriffen werden. Voraussetzung ist aber die technische und regulatorische Bewältigung steigender Anteile von erneuerbarem und dekarbonisiertem Wasserstoff in allen Bereichen der Infrastruktur (Netz, Speicher) bis hin zu den Anwendungen. Investitionen und Aufwendungen, welche für die Ertüchtigung der bestehenden Gasnetze nötig sind, sollten im Rahmen der Regulierung der Gasnetze anerkannt werden.
  • Selbstverpflichtungen und Initiativen aus der Mineralöl- und Gasbranche, Öl/Benzin und Gas durch Wasserstoff und erneuerbare Gase zu ersetzen, helfen ebenfalls dabei, den Markthochlauf zu beschleunigen.
  • Die erdgasfördernden Länder beginnen sich neu auszurichten und investieren im grossen Stil in CO2-Abspaltungsverfahren und Lagerung bzw. Pyrolyse. Dadurch werden die Kosten für die Verfahren und Speicherung gesenkt.
  • Die erdgasfördernden Länder in Regionen mit viel Sonne und Wind investieren im grossen Stil in die Power-to-X-Produktion. Über die internationale Regulierung der Herkunftsnachweise wird der Wasserstoff beim Import als erneuerbar anerkannt.
  • Der Wettbewerb unter den Innovationsstandorten Europa/Asien führt dazu, dass die Regierungen verschiedener Regionen dazu bereit sind, in die Forschung zu investieren und die Rahmenbedingungen so auszugestalten, dass sie das Entstehen einer Wasserstoffwirtschaft begünstigen.