IEA sieht Wasserstoff als wichtiges Element der Energiewende

„Es gibt wachsende Anzeichen dafür, dass Wasserstoff ein wichtiges Element in der Wende zu einem bezahlbaren, sicheren und sauberen Energiesystem ist. Aber es braucht noch große Fortschritte in der Technologie, der Regulierung und der Nachfrage, damit er sein Potenzial entfalten kann.“ So fasste Direktor Fatih Birol die Ergebnisse der neuesten Ausgabe der Global Hydrogen Review (Link in Englisch) der Internationalen Energie Agentur (IEA) zusammen.

Höhere Nachfrage, sinkende Kosten für grünes H₂

Wie von Birol beschrieben, nennt der Report viele erfreuliche Entwicklungen, die eine wachsende Dynamik der Wasserstoffwirtschaft zeigen:

• Die zuletzt gestiegene Nachfrage nach Wasserstoff wird nach Schätzungen bis 2030 deutlich zunehmen.
• Die Erzeugungsleistung von klimafreundlichen H₂ – bisher noch ein Nischenprodukt – wird bis 2030 im großen Maße ausgebaut.
• Die Hersteller von Elektrolyseanlagen, in denen grüner Wasserstoff mithilfe von Strom aus Erneuerbaren gewonnen wird, werden ihre Produktionskapazitäten in dieser Dekade um ein Vielfaches ausbauen. Dadurch werden die Kosten deutlich fallen.

Klimafreundliche Technologie

94 Millionen Tonnen (Mt) Wasserstoff wurden im Jahr 2021 weltweit verbraucht. Damit erreichte der Verbrauch einen neuen Rekordwert. Verantwortlich für hohe Nachfrage war die wirtschaftliche Erholung nach der Covid-Pandemie, gebraucht wurde der Wasserstoff verstärkt in der chemischen Industrie und in Raffinieren. Doch auch in klimafreundlicher Technologie kamen immerhin 40.000 Tonnen Wasserstoff zum Einsatz.

Der Bericht nennt als konkrete Beispiele dafür die erste Flotte von Wasserstoffzügen in Deutschland oder ein Pilotprojekt, in dem Wasserstoff in der sogenannte Direktreduktion zur CO₂-armen Stahlherstellung eingesetzt wird. Letzteres gilt als Vorbild für viele Projekte in der Stahlindustrie. Und auch in der Schifffahrt erforschen mehr 100 Projekte den Einsatz und Transport von Wasserstoff und von Treibstoffen auf dessen Basis, so der Bericht.

Auch dank neuer Einsatzmöglichkeiten schätzen die Experten der IEA, dass die Nachfrage nach Wasserstoff bis 2030 auf 115 Millionen Tonnen steigen könnte. Zum Erreichen der Klimaziele, die sich die Regierungen der Nationalstaaten auf der Welt selbst gegeben haben, müssten allerdings 130 Millionen Tonnen bis dahin produziert werden. Für den Pfad zu Netto-Null-Emissionen bis 2050 wären sogar 200 Millionen Tonnen notwendig.

CO₂-armer Wasserstoff wird zum Massenprodukt

Damit Wasserstoff zum Erreichen der Klimaziele einen elementaren Beitrag leisten kann, muss er klimafreundlich produziert werden. Im vergangenen Jahr wurden von den 94 Millionen Tonnen allerdings nur eine Million Tonnen auf CO₂-arme Weise produziert. Und zwar fast ausschließlich von Anlagen, die fossile Energieträger wie Erdgas in Wasserstoff umwandeln und das dabei entstehende CO₂ abtrennen, speichern und/oder wiederverwenden (CCUS-Technologie – carbon capture, utilisation and storage). Doch das könnte sich bald ändern. Laut den Analysten der IEA wächst die Pipeline an neuen Projekten mit einer beeindruckenden Geschwindigkeit.

Wenn alle angekündigten Vorhaben umgesetzt würden, könnten bis 2030 jährlich 16 bis 24 Millionen Tonnen klimafreundlicher Wasserstoff produziert werden. Das bedeutet, dass er dann bis zu einem Fünftel des weltweiten Bedarfs decken könnte. Nach den IEA-Berechnungen würden dabei zwischen 9 und 14 Millionen Tonnen aus Elektrolyseanlagen und zwischen 7 und 10 Millionen Tonnen aus Produktionsstätten mit CCUS stammen.

Die Herstellung von grünem Wasserstoff, die Wissenschaftler und Ingenieure aktuell in Versuchsanlagen erproben, wird also ihren kommerziellen Durchbruch erleben. Würden alle angekündigten Vorhaben realisiert, könnten weltweit Elektrolyseanlagen mit einer Gesamtleistung zwischen 134 und 240 Gigawatt (GW) entstehen. Zum Vergleich: 240 GW – so hoch ist die installierte Leistung aller EE-Technologien in ganz Lateinamerika.

Stark sinkende Kosten für Elektrolyseure

Solch eine beeindruckende Anzahl an neuen Produktionsanlagen von grünem H₂ ist selbstverständlich nur möglich, wenn genügend Elektrolyseure produziert werden. Die Experten der IEA gehen daher davon aus, dass die jährliche Produktionsleistung von aktuell 8 GW auf 60 GW ausgebaut werden kann.

Durch die Massenproduktion und Skalierung von Anlagen werden die Kosten für die Elektrolyseanlagen deutlich sinken, und zwar bis zu 70 Prozent im Jahr 2030, so die IEA. Dadurch soll auch die Produktion von grünem Wasserstoff günstiger werden. Schon jetzt ist er laut der IEA fast konkurrenzfähig zu konventionell hergestelltem Wasserstoff – angesichts der stark gestiegenen Preise für fossile Energieträger. Das gilt zumindest für Regionen, in denen gute Bedingungen für Erneuerbare herrschen.

Mehr Anreize nötig, um Nachfrage zu schaffen

Die IEA sieht in ihrem Bericht also viele positive Anzeichen, dass der Wasserstoffmarkt in Fahrt kommt und dass vor allem CO₂-arme Technologien immer wichtiger werden. Ein Selbstläufer ist die mögliche Entwicklung allerdings nicht – denn viele der genannten Projekte befinden sich dem Report zufolge noch in der Planungsphase. Lediglich vier Prozent werden bereits gebaut oder haben die finale Investitionsentscheidung erreicht. Gründe seien unter anderem Unsicherheiten bezüglich der Nachfrage, fehlende gesetzliche Rahmenbedingungen und mangelnde Transportmöglichkeiten.

Zudem kritisiert die IEA fehlende politische Unterstützung, um eine weltweite Nachfrage nach klimafreundlichem Wasserstoff zu schaffen. Denn nur mit sicheren Abnahmeverträgen werden Unternehmen in den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft investieren. Und diese ist unverzichtbar für das Erreichen der Klimaziele.