Dedizierte Produktion von sauberem Wasserstoff spielt bei der Dekarbonisierung des Stromsektors wahrscheinlich nur eine begrenzte Rolle, so ein Bericht von CATF 

Clean Air Task Force analysierte die Plausibilität der Nutzung von sauberem Wasserstoff im Energiesektor und kam zu dem Ergebnis, dass die Produktion und Nutzung von sauberem Wasserstoff in vielen Fällen eine kostspielige und ineffiziente Dekarbonisierungsstrategie darstellt. In der Zwischenzeit könnte die Verwendung von elektrolytischem Wasserstoff als Speicherkraftstoff zum Ausgleich überschüssiger sauberer Elektrizität einige Anwendungen haben, aber alternative Strategien, die den Bedarf an Langzeitspeicherung minimieren, wie z.B. der Einsatz von sauberer fester Stromerzeugung wie Geothermie oder Kernenergie, wären wahrscheinlich kosteneffektiver. 

Das Interesse an der Verwendung von Wasserstoff zur Dekarbonisierung von Stromsystemen ist sprunghaft angestiegen, insbesondere als vermeintlich "sauberer" Ersatz für Erdgaskraftwerke", so Ghassan Wakim, Wasserstofftechnologie direktor bei CATF. "Die oberflächliche Logik ist einfach: Ersetze einen umweltschädlichen Brennstoff durch einen, der kein Kohlendioxid ausstößt. Leider bedeutet die Ineffizienz der Wasserstoffproduktion, dass sie entweder die vorgelagerten Erdgasemissionen verstärkt oder sauberen Strom umleitet, der stattdessen das Netz direkt dekarbonisieren könnte. Nach einer realistischen Bewertung der potenziellen Rolle von sauberem Wasserstoff bei der Dekarbonisierung des Stromsektors kommt dieser Bericht zu dem Schluss, dass sauberer Wasserstoff vorrangig für die Dekarbonisierung des Schwerverkehrs und der Industrie eingesetzt werden sollte, nicht für die Stromerzeugung." 

Der Bericht, Wasserstoff im Stromsektor: Limited Prospects in a Decarbonized Electric Griduntersucht kritische Machbarkeitsfragen im Zusammenhang mit der Herstellung und Nutzung von sauberem Wasserstoff für die lokale Stromerzeugung. Zu den wichtigsten Ergebnissen des Berichts gehören: 

• Um eine künftige Rolle des Wasserstoffs im Energiesektor zu ermöglichen, sind wahrscheinlich erhebliche Infrastrukturinvestitionen in die Speicherung und Übertragung erforderlich. 

• Elektrolytischer Wasserstoff, der aus speziellen erneuerbaren Ressourcen hergestellt wird, stellt einen Kompromiss dar: Anstatt Wasserstoff zu erzeugen, könnten diese erneuerbaren Ressourcen das Netz dekarbonisieren; daher könnte elektrolytischer Wasserstoff die Dekarbonisierung des Netzes verzögern, sofern das Netz nicht bereits vollständig dekarbonisiert ist. 

• Wenn ein Kraftwerk aus Erdgas hergestellten Wasserstoff mit CO2-abscheidung verbrennt, sinken die Gesamtemissionen des Kraftwerks zwischen 20 % und 73 % im Vergleich zu einem Kraftwerk ohne Abgasreinigung. Diese Spanne spiegelt die Auswirkungen der vorgelagerten Emissionen im Zusammenhang mit der Erdgaslieferkette wider. Während bei der Verbrennung von Wasserstoff kein Kohlendioxid aus dem Schornstein des Kraftwerks ausgestoßen wird, sind die Kohlendioxid- und Methanemissionen im Zusammenhang mit der Förderung und dem Transport von Erdgas zur Herstellung von Wasserstoff erheblich. 

• Elektrolytischer Wasserstoff, der in einem weitgehend dekarbonisierten Netz aus überschüssigem Strom erzeugt wird, kann als eine Form der Langzeit-Energiespeicherung (LDES) eine Rolle beim Netzausgleich spielen. Wenn möglich, sollte jedoch ein evidenzbasierter Ansatz das gesamte Stromsystem untersuchen, Alternativen bewerten und die Kosten, die Zuverlässigkeit, die Auswirkungen auf die Gemeinschaft und die Flächennutzungsanforderungen optimieren. Auf diese Weise könnte der Einsatz von Wasserstoff verringert werden, indem Möglichkeiten für mehr saubere, feste Stromquellen ermittelt werden, wodurch ein ineffizienter Einsatz von Wasserstoffspeichern vermieden wird. 

• Die Kosten für die Speicherung von Elektrolyt-Wasserstoff sind höher als die anderer Optionen wie Pumpspeicherkraftwerke und Batteriespeicher, wobei letztere Option weitgehend auf wenige Stunden begrenzt ist.  

• Die Lebenszykluskosten für die Kohlenstoffvermeidung von elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff aus überschüssigem sauberem Strom werden auf 360 USD pro Tonne_CO2egeschätzt, während die Kosten für Wasserstoff aus Erdgas und CO2-abscheidung auf 450 USD pro Tonne_CO2egeschätzt werden. 

Der Bericht enthält auch mehrere Empfehlungen für die Dekarbonisierung des Stromsektors, darunter: 

• Bewertung der Auswirkungen der Dekarbonisierung des Stromsektors auf die Gesamtsystemkosten und auf die Tarife der Versorgungsunternehmen, die Privat-, Gewerbe- und Industriekunden letztendlich zahlen werden. 

• Nach einem evidenzbasierten Ansatz werden die Vorteile und Kosten der Verwendung von Wasserstoff für die Langzeitspeicherung von Energie im Kontext eines weitgehend dekarbonisierten Netzes untersucht und alternative Strategien zur Minimierung des Bedarfs an LDES durch saubere feste Technologien wie Geothermie, Kernkraft und CO2-abscheidung 

Lesen Sie den Bericht hier, um eine detaillierte Beschreibung der Forschungsmethoden und -ergebnisse zu erhalten. Mehr über die Arbeit von CATFin diesem Bereich finden Sie auf unserer Homepage. 

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Presse Kontakt

Steve Reyes, Kommunikationsmanager, CATF, [email protected], +1 562-916-6463

Über Clean Air Task Force 

Clean Air Task Force (CATF) ist eine globale gemeinnützige Organisation, die sich für den Schutz vor den schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels einsetzt, indem sie die rasche Entwicklung und den Einsatz von kohlenstoffarmen Energien und anderen klimaschützenden Technologien vorantreibt. Mit mehr als 25 Jahren international anerkannter Expertise in der Klimapolitik und einem leidenschaftlichen Engagement für die Erforschung aller potenziellen Lösungen ist CATF eine pragmatische, nicht ideologische Interessengruppe mit den mutigen Ideen, die für die Bewältigung des Klimawandels erforderlich sind. CATF hat Büros in Boston, Washington D.C. und Brüssel, mit Mitarbeitern, die virtuell auf der ganzen Welt arbeiten. Besuchen Sie catf.us und folgen Sie @cleanaircatf.