2. Juli 2024 | Elektrolyseure können das Stromnetz entlasten und so dem gesamten Energiesystem nutzen – wenn sie an den richtigen Stellen installiert sind. Allerdings sei eine systemdienliche Verortung von Elektrolyseuren jedoch kaum erkennbar. Das zeigt ein Gutachten des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln (EWI), das E.ON Hydrogen und die Thüga-Gruppe in Auftrag gegeben haben.
Anhand verschiedener Kriterien hat das EWI untersucht, welche Standorte sich für den Bau von Elektrolyseuren eignen. Zentrale Aspekte waren der lokale Wasserstoffbedarf, die mögliche Anbindung an ein künftiges Wasserstoffnetz, die regionalen Potenziale Erneuerbarer Energien (EE), die Qualität des lokalen Hochspannungsnetzes sowie der Zugewinn an Flexibilität durch neue Elektrolyseure. Auf Grundlage der Daten nahmen die Forscher dann für jede Region eine Gesamtbewertung vor.
In ihrem Gutachten betrachten sie dabei drei verschiedene Größenklassen: kleiner als 10 Megawatt (MW), 10 bis 50 MW und größer als 50 MW. Ein Ergebnis: Elektrolyseure mit einer Leistung unter 10 MW können bis zum Jahr 2030 insbesondere in Regionen systemdienlich wirken, die sowohl eine hohe Wasserstoffnachfrage als auch ein hohes EE-Potenzial aufweisen. Dazu gehören etwa der Raum Dithmarschen in Schleswig-Holstein und das Mitteldeutsche Chemiedreieck. Leistungsstärkere Elektrolyseure seien dagegen vorzugsweise in Norddeutschland sowie im Ruhrgebiet und im Rheinland geeignet. Hier könnten sie optimal mit der geplanten Wasserstoffinfrastruktur verbunden werden.
Wie das Gutachten zeigt, wirken Elektrolyseure insbesondere dort systemdienlich, wo viele EE-Anlagen an die Verteilnetze angeschlossen sind. Der Grund: Ein schneller EE-Zubau kann die Stromnetze überlasten und damit den Anschluss weiterer EE-Anlagen paradoxerweise verzögern. Hier greift der systemdienliche Aspekt der Elektrolyse: Wird regional erzeugter EE-Strom für die Wasserstoffproduktion genutzt, entlastet dies das Stromnetz und erhöht die Flexibilität des Systems. Dies vermeidet kostspielige Abregelungen. Auf diese Weise helfen Elektrolyseure, Engpässe im Stromnetz zu verhindern und damit die Systemkosten zu reduzieren.
Mehr geeignete Standorte ab 2040
Bislang sei eine systemdienliche Verortung von Projekten jedoch kaum erkennbar. Das zeige etwa eine Auswertung der aktuellen „H2-Bilanz” des EWI, die geplante Vorhaben beleuchtet. Dies ließe sich beheben, indem man Kriterien wie die Systemdienlichkeit und die Bedarfe verschiedener Sektoren bei der Förderauswahl berücksichtige.
Eine deutliche Entwicklung zeigen die Szenarien für das Jahr 2040. Aufgrund der dann fortgeschrittenen Wasserstoffnachfrage und dem stärkeren Ausbau der Wasserstoffnetze wären bis dahin „deutlich mehr” Regionen gut oder sehr gut für den systemdienlichen Einsatz von Elektrolyseuren geeignet. Die besten Standorte für Anlagen unter 10 MW gebe es erneut in Norddeutschland, im Mitteldeutschen Chemiedreieck sowie im Rheinland. Auch Süddeutschland biete bis 2040 geeignete Standorte.
Eine weitere Erkenntnis des Gutachtens: Je größer die Leistung des Elektrolyseurs, desto sorgfältiger müssen systemdienliche Standorte ausgewählt werden. Denn mit zunehmender Größe steigen die Anforderungen an die Anbindung und Platzierung. Daher empfehlen die Autoren, dass keine Region von vornherein wirtschaftliche Anreize für die Anlagen ausschließen sollte. Dies sei etwa für Förderungen wichtig.
Weitere Informationen zum Gutachten finden Sie hier.
Systemdienliche Elektrolyseure senken Kosten für Dekarbonisierung
Christoph Ullmer, Leiter des Kompetenzcenters Innovation der Thüga AG, hob hervor, dass die Umwandlung von EE zu Wasserstoff nicht allein der Versorgung von Industrie und Gewerbe diene, sondern auch zur Entlastung der Stromnetze beitrage. Demnach senke ein systemdienlicher Einsatz von Elektrolyseuren „die volkswirtschaftlichen Kosten der Dekarbonisierung” und trage zu „regionaler Wertschöpfung und Standortsicherung” bei.
E.ON Hydrogen-Geschäftsführer Gabriël Clemens betonte, dass das Gutachten sein Unternehmen bei der Planung und Beratung unterstützen könne:
„Das Gutachten zeigt, dass Elektrolyseure an vielen verschiedenen Standorten in Deutschland einen hilfreichen Beitrag zum Gelingen der Energiewende leisten können. Denn sie koppeln die Sektoren und schaffen Flexibilität im gesamten Energiesystem. Uns helfen die Erkenntnisse des Gutachtens dabei, unsere Kundinnen und Kunden auf Basis von wissenschaftlich erhobenen Daten bestmöglich zu beraten, wenn sie auf Wasserstoff umstellen wollen.“
