06. September 2023 | Eine Studie des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zeigt, wo die Herstellung von Wasserstoff und Power-to-X-Produkten inklusive Transport nach Deutschland am günstigsten ist. Das Ergebnis: Brasilien, Kolumbien und Australien bieten besonders gute Bedingungen für Ammoniak und weitere Derivate; gasförmiger grüner Wasserstoff ließe sich am besten aus Südeuropa oder Nordafrika importieren – sofern Pipelines zur Verfügung stehen.

Die Studie des Fraunhofer ISE betrachtet Power-to-X-Projekte im GW-Leistungsmaßstab. Sie konzentriert sich dabei auf 39 Länder in 12 Regionen. Letztere hatte die Stiftung H2Global, die die Studie in Auftrag gab, vorausgewählt. GW-Projekte besitzen lange Planungs- und Bauphasen, sodass die Realisierung der ersten Vorhaben frühzeitig eingeleitet werden sollte.

Der erwartete Bedarf ist hoch: Nach Berechnungen des Fraunhofer ISE benötigt Deutschland bis 2030 sowohl inländisch hergestellte wie auch importierte Power-to-X-Energieträger mindestens im einstelligen TWh-Bereich.

Australien und Südamerika bieten günstigste Produktion

Laut Studienautor Dr. Christoph Hank sind die lokalen Produktionskosten für grünen Wasserstoff nirgendwo so niedrig wie in Brasilien, Australien und dem Norden Kolumbiens. Zwischen 96 und 108 € koste dort die Produktion einer MWh grünen Wasserstoffs, also rund 3,20 bis 3,60 € pro kg.

“Wird der Ferntransport per Schiff entweder in Form von Flüssigwasserstoff oder Ammoniak berücksichtigt, ergeben sich unter bestmöglichen Bedingungen Bereitstellungskosten für Deutschland von 171 € pro MWh in Bezug auf den Energiegehalt von sowohl Flüssigwasserstoff als auch Ammoniak.”

Was macht diese Länder für den Wasserstoffexport so attraktiv? Die Studie nennt insbesondere das hohe Potenzial für Solar- und Windanlagen. Es garantiere eine jederzeit hohe Auslastung der oft teuren Power-to-X-Prozesse. Kein Ausschlusskriterium sei hingegen die große Distanz zwischen Erzeugung und Nutzung: Mithilfe der Derivate Ammoniak, Methanol oder Kerosin sei der Transport dank der hohen Energiedichte der Stoffe sowie die bereits etablierte Schiffslogistik kein Problem..

Alternative Pipelinetransport aus Südeuropa und Nordafrika

Eine Alternative sieht die Studie im Import von gasförmigem Wasserstoff via Pipeline. Hierfür seien vor allem Regionen in Südeuropa und Nordafrika geeignet.

“Unter der Voraussetzung, dass erste Abschnitte dieser Pipeline-Infrastruktur bis 2030 gebaut werden, könnten ab dann große Mengen nachhaltig erzeugten Wasserstoffs auf eine sehr kosteneffiziente Weise nach Europa und damit auch Deutschland transportiert werden”, erläutert Dr. Chrisoph Hank.

Länder wie Algerien, Tunesien und Spanien kämen inklusive Transport in einer umgerüstete Pipeline auf rund 137 € pro MWh. Das entspricht 4,56 € pro kg grünen Wasserstoff.

Wind- und Solarstrom: Die Mischung macht’s

Die Studie analysiert auch, was Power-to-X-Erzeugung überhaupt effizient macht. Dr. Christoph Kost, verantwortlich für die Erneuerbare-Energien-Analysen der Fraunhofer ISE Studie, erklärt:

“Wir haben generell festgestellt, dass die Kombination aus guten Wind- und Solarstrom-Bedingungen sich sehr positiv auf die Kosten der Wasserstoffherstellung auswirkt, oft mehr, als wenn eine Region über herausragend gute Bedingungen für entweder Wind- oder Solarstromerzeugung verfügt. Letztendlich sind möglichst günstige Erzeugungskosten von erneuerbarem Strom der entscheidende Faktor.”

Zudem seien weitere, signifikante Kostenreduktionen bei Erneuerbaren und Elektrolyse, sowie durch Optimierung, Skalierung und Ramp-up der gesamten PtX-Wertschöpfungskette zu erwarten. In der Folge dieser Prozesse sei eine deutliche Senkung der Fertigungs- und Importkosten nachhaltiger Energieträger nach 2030 zu erwarten.

Aus diesen Ländern und Regionen ließe sich laut Fraunhofer ISE am günstigsten Wasserstoff einkaufen – ob pur oder als Derivat (Quelle: Fraunhofer ISE)

(Quelle: Fraunhofer ISE/2023)