Wasserstoff und Offshore-Wind

Wasserstoff

Man kann drei Arten von Wasserstoff unterscheiden: grauer, blauer und grüner Wasserstoff. Zum einen gibt es den grauen Wasserstoff. Dabei handelt es sich um Wasserstoff, der aus Erdgas oder Kohle gewonnen wird. Bei seiner Herstellung wird CO2 freigesetzt, weshalb wir von grauem Wasserstoff sprechen. Der größte Teil des heute produzierten Wasserstoffs ist grauer Wasserstoff. Zweitens gibt es den blauen Wasserstoff, bei dem ebenfalls Erdgas oder Kohle als Rohstoff verwendet wird. Das bei der Produktion freigesetzte CO2 wird jedoch aufgefangen und gespeichert. Dadurch ist blauer Wasserstoff CO2-neutral. Schließlich spricht man von grünem Wasserstoff, wenn er aus erneuerbaren Quellen wie Sonnen- oder Windenergie hergestellt wird. Der grüne Wasserstoff ist nicht nur die nachhaltigste, sondern auch die teuerste Form des Wasserstoffs. Derzeit macht die Produktion von grünem Wasserstoff etwa 1 % der gesamten Wasserstoffproduktion aus.

DNV geht davon aus, dass Wasserstoff als Energieträger bis 2050 rund 24 Exajoule (EJ) pro Jahr beitragen wird. Die wichtigsten Märkte sind der Seeverkehr und das Transportwesen. Es wird erwartet, dass andere Sektoren mit einiger Verzögerung folgen werden.

Klimaabkommen

Das Klimaabkommen enthält mehrere Ziele für den Einsatz von Wasserstoff, unter anderem:

• Bis 2025 könnten in den Niederlanden etwa 75.000 Tonnen Wasserstoff aus Wasser hergestellt werden. Dies erfordert eine Elektrolysekapazität von 500 MW
• Im Jahr 2030 beträgt die Elektrolysekapazität 3 bis 4 GW und 300.000 Autos fahren mit Wasserstoff

Die Zentralregierung prüft, ob das derzeitige Gasnetz in Zukunft für den Wasserstofftransport genutzt werden kann.

Anfang Juli 2021 schlug die sektorübergreifende Arbeitsgruppe Wasserstoff unter anderem den raschen Ausbau der Stromerzeugung aus erneuerbaren Offshore-Windenergieanlagen und in Zukunft möglicherweise auch aus Solarenergie vor.

Offshore-Windkraft

Es wird erwartet, dass der Offshore-Windmarkt in den kommenden Jahren stark wachsen wird: von rund 29 GW installierter Leistung im Jahr 2019 auf mehr als 200 GW im Jahr 2030 und sogar rund 1.000 GW installierter Leistung im Jahr 2050. Damit dürfte der Anteil der Offshore-Windenergie an der gesamten installierten Windkapazität fast 20 % betragen.

Europa ist führend in der Offshore-Windproduktion. Asien ist stark aufstrebend und wird in Zukunft mehr Offshore-Windkraft produzieren als Europa, mit einer möglichen Offshore-Windkraftproduktion von >600 GW in Asien gegenüber >200 GW in Europa bis 2050. Darüber hinaus ist auch eine große Offshore-Windkapazität in Nordamerika vorgesehen. Europa und Ostasien sind auch die Regionen, in denen die meisten Wasserstoffprojekte geplant sind.

Kapazität

Wie bereits erwähnt, sind die vorgeschlagenen Wasserstoffprojekte hauptsächlich in Europa und Ostasien geplant. Es gibt auch Initiativen in Nordamerika und Australien und, in geringerem Maße, in Südamerika.
70 % der angekündigten Produktionskapazität stammen aus erneuerbaren Energiequellen. Die restlichen 30 % stammen aus kohlenstoffarmem Wasserstoff, der aus fossilen Brennstoffen in Kombination mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) erzeugt wird.
Kombinierte Solar- und Windenergie wird die wichtigste Stromquelle für die Wasserstoffproduktion sein, gefolgt von Offshore-Wind- und Sonnenenergie.
Die Europäische Union hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 40 GW Elektrolysekapazität in der Europäischen Union und weitere 40 GW in Nordafrika zu installieren.

Quelle: Hydrogen Council

Ein Beispiel für ein neues Projekt, das Offshore-Wind und Wasserstoff kombiniert, ist NortH2, ein Konsortium aus Equinor, Gasunie, Groningen Seaports, RWE und Shell. Dabei geht es um die Produktion von grünem Wasserstoff in großem Maßstab durch Offshore-Windkraft. Das Ziel von NortH2 ist es, bis 2030 4 GW und bis 2040 10 GW zu produzieren.

Grüner Wasserstoff der Zukunft

Es wird erwartet, dass grüner Wasserstoff in Zukunft einen größeren Anteil an der gesamten Wasserstoffproduktion ausmachen wird. Die Fähigkeit, kostenmäßig wettbewerbsfähig zu sein, ist derzeit die größte Herausforderung für grünen Wasserstoff.
Der Preis richtet sich unter anderem nach dem Standort und der Größe des Projekts sowie nach dem Strompreis. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit, mit der die Regierungen die Energiewende gestalten, wichtig für das Tempo der Anpassung des grünen Wasserstoffs. Irgendwann werden Größenvorteile und Kostensenkungen bei den erneuerbaren Energien und der Elektrolyse den grünen Wasserstoff wettbewerbsfähiger machen.