In Forschungsprojekten erlangtes Wissen und Know-how in den Transfer zu überführen, Geschäftsmodelle zu entwickeln und es nutzbar zu machen, sei ein wichtiges Ziel für die Hochschule Landshut, wie Hochschulvizepräsident Prof. Dr. Marcus Jautze in seiner Begrüßung erläuterte. Ein Ziel das gerade auch das Technologiezentrum Energie verfolge, dessen Forschung immer auch die Anwendung im Blick habe, wie der folgende Vortrag zeigen werde, ergänzte Prof. Dr. Tim Rödiger, Sprecher Forschungsbereich Energie der Hochschule Landshut.
Mit HyEfRe grüne Wasserstoff-Ökosysteme entwickeln
Sebastian Arjona, Koordinator des Projektes HyEfRe am TZ Energie, stellte Erkenntnisse aus dem Projekt vor, das die Entwicklung grüner Wasserstoff-Ökosysteme in acht zentraleuropäischen Regionen zum Ziel hat. Der Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft soll beschleunigt, fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energien ersetzt und damit zur nachhaltigen Transformation der Energiesysteme beigetragen werden. Das Konsortium besteht aus 11 Partnerinstitutionen aus Wissenschaft, Verwaltung und Wirtschaft sowie 21 assoziierten Partnern aus acht Ländern. In Deutschland liegt speziell Niederbayern im Fokus, die Projektleitung liegt beim TZE der Hochschule in Ruhstorf a.d. Rott.
In seinem Vortrag befasste sich Sebastian Arjona mit der Bewertung von Projekten im Bereich des grünen Wasserstoffs, legte den Fokus auf das Zukunftspotenzial, auf Umsetzungen und erfolgreiche Geschäftsmodelle. Er verdeutlichte zuerst das große Zukunfts-Potenzial von grünem Wasserstoff. Die weltweite Wasserstoffnachfrage betrage aktuell rund 97 Mio. Tonnen, Schätzung gehen davon aus, dass sie bis 2050 auf 400 Mio. Tonnen steigen wird. Der europäische Green Deel ziele auf eine Reduktion der CO2-Emissionen um 55 Prozent bis 2030, Klimaneutralität wird bis 2050 angestrebt. Im sog. REPoerEU-Plan sollen bis zum Jahr 2030 zehn Millionen Tonnen erneuerbarer Wasserstoff in der EU produziert werden – im Jahr 2022 seien es nur rund 20.000 Tonnen gewesen - die Elektrolysekapazität soll von 0,3-0,6 GW auf 40 GW ausgebaut werden.
Als ökonomische Haupttreiber der H2-Anwendungen identifiziert Arjona die steigende Nachfrage aus Industrie und Energieanwendungen, die verbesserte Wirtschaftlichkeit durch Skaleneffekte, neue globale Märkte, z.B. durch Ammoniak- und Methanol-Produktion, grünen Stahl oder maritime Energieversorgung. Dabei dominiere China die Elektrolyseurproduktion. Als Herausforderung sieht der Referent die nach wie vor hohen Kosten für grünen Wasserstoff, sie lägen zwei bis viermal höher als bei konventionell hergestelltem Wasserstoff. Grüner Wasserstoff sei deshalb aktuell nicht wettbewerbsfähig. Doch könne man Förderprogramme von EU, Bund und Ländern zur Finanzierung nutzen, mit zunehmender Marktreife, größeren Produktionskapazitäten und Skaleneffekten sowie langfristigen Abnahmeverträgen seien eine positive Entwicklung und neue Geschäftsmodelle möglich.
Positive Effekte für grünen Wasserstoff seien auch durch regulatorische Faktoren zu erwarten, dies u.a. durch den Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) der EU. Er soll sicherstellen, dass für Importe die gleichen CO₂-Kosten anfallen wie für in der EU hergestellte Produkte, für die hohe Klimastandards gelten. Das Ziel lautet, faire Wettbewerbsbedingungen zu schaffen und die Verlagerung von Emissionen ins Ausland zu verhindern. Der Mechanismus erfasse zunächst emissionsintensive Güter wie Aluminium, Eisen, Stahl, Düngemittel, Strom, Wasserstoff und Zement, ergänzt das EU-Emissionshandelssystem und ermöglicht den schrittweisen Abbau kostenloser Zertifikate. Auch die deutsche und die bayerische Wasserstoff-Strategie sowie eine Finanzierung über die KfW könne helfen, Finanzierungslücken zu schließen, und das Potenzial von grünem Wasserstoff nutzen zu können.
Potenzial in erfolgreiche Geschäftsmodelle umsetzen
Verschiedene Geschäftsmodelle mit unterschiedlichen Ansatzpunkten wurden analysiert. Im Modell Infrastructur as a Service zahlen Nutzer Gebühren etwa für Pipelines, Speicher oder Betankungsinfrastruktur. Kapazitätsbasierte Tarife seien eine Möglichkeit, am flexibelste aber auch am riskantesten sei es, Wasserstoff je nach Marktpreis zu verkaufen. Dagegen bieten langfristige Vereinbarungen zwischen Produzenten und Abnehmern Vorteile, bieten Sicherheit und seien hilfreich für eine Finanzierung. Eine hohe Vorhersehbarkeit und stabile Abnahme werden durch die Zusammenarbeit mit planbaren Abnehmern wie dem öffentlichen Nahverkehr erreicht. Aktuell sei zur Finanzierung ein PPP/Hybrid Funding erfolgversprechend, bei der sich öffentliche Träger und private Partner Investitionen, Risiken und Verantwortlichkeiten teilen, Fördermöglichkeiten sollten genutzt werden. Insgesamt habe sich gezeigt, dass bei einem Scheitern von Projekten der Grund weniger in der Technologie als an einzelnen, nicht erfolgreichen Segmenten eines Geschäftsmodells gelegen habe.
Einige Projekte mit grünem Wasserstoff seien bereits erfolgreich in der Umsetzung. Das Projekt GET H2 Nukleus (Lingen, Emsland) verbinde Produktion, Speicherung und Industrieabnehmer. Mit einer Wasserstoff-Pipeline über 130 Kilometer bedeute es den Aufbau einer ersten öffentlich zugänglichen H2-Infrasturktur in Deutschland. Eine der größten Anlagen für grünen Wasserstoff in Deutschland entstehe im Projekt Wun H2 in Wunsiedel. Es sei Teil der deutschen Wasserstoffstrategie und habe gezeigt, wie Kommunen und regionale Energieversorger gemeinsam mit Technologiepartnern ein dezentrales Wasserstoff-Ökosystem zur Versorgung von lokalen Unternehmen aufbauen können. Ein weiteres Beispiel sei das Hy2B-Wasserstoffzentrum in Pfeffenhausen, das lokale erneuerbare Energie mit Mobilitätsanwendungen verbindet und Thema im nächsten Vortrag der Landshuter Energiegespräche sein wird. Abschließend betont er, dass für das Gelingen der Energiewende grüner Wasserstoff unverzichtbar sei und ruft trotz finanziellen und infrastrukturellen Herausforderungen dazu auf, jetzt zu handeln, um sich früh Wettbewerbsvorteile sichern zu können.
Tool unterstützt bei der Entscheidungsfindung für Geschäftsmodelle
Als HyEfRe-Projektpartner entwickelt die HyFuture GmbH, die über viel Erfahrung in Beratung, Planung und Umsetzung im Bereich von grünem Wasserstoff verfügt, ein Entscheidungsunterstützungstool, das Geschäftsführer Willibald Holzapfel präsentierte. Das Tool soll Kommunen, Investoren und weiteren Stakeholdern bei der Planung und Umsetzung von Projekten unter Einsatz von grünem Wasserstoff unterstützen und zeigen, an welchen Stellschrauben gedreht werden kann, um wirtschaftlich erfolgreich sein zu können.
Dabei richte sich der Blick auf die gesamte Wertschöpfungskette, von der Gewinnung von grüner Energie und die Wasserstoff-Erzeugung, über Speicherung und Kompression bis zur ökologischen Nutzung. Beispielsweise entstehe bei der Elektrolyse viel Sauerstoff und Abwärme, die man nutzen könne, wenn sinnvolle Anwendungen dafür gefunden werden. Insgesamt solle ein Gesamtkreislauf aufgebaut werden, der nicht nur die Installation eines Elektrolyseur betrachte. Unter der Berücksichtigung vieler Faktoren (von technischen Daten z.B. von PV-Anlagen oder Wasseranschlüssen und eingesetztem Elektrolyseur über Wasserstoffpreise und Förderungen bis zu Energiemengen, Logistik, Abnehmer usw.) würden viele Optionen geprüft, um zu einer ökologisch und ökonomisch praktikablen Lösung zu kommen.
Er vermittelte bei einer Live-Vorführung einen Eindruck, welche Bandbreite an Informationen berücksichtigt und analysiert werden können. Die Informationstiefe könne gewählt werden, stehen reale Daten nicht zur Verfügung kann auch mit beispielhaften Informationen gearbeitet werden. Nach Dateneingabe und Start der Simulation erhält man sowohl wirtschaftliche als auch technische Berechnungen, von nötiger Investition, jährlichen Einnahmen und Payback bis hin zu technischen Analysen und Kurven, z.B. über Stromverbrauch und erzeugter Wasserstoffmenge eines Elektrolyseurs. Holzapfel hofft, mit der Beteiligung am Projekt HyEfRe und dem Tool zur Entscheidungsunterstützung, das Ende des Jahres zur Verfügung stehen soll, Projekte in die Umsetzung zu bekommen und das Thema Wasserstoff in der Region voranzubringen.
Weitere Infos zu den Landshuter Energiegesprächen unter www.haw-landshut.de.
