Langfristig billiger grüner Wasserstoff für die Welt

Die Internationale Agentur für erneuerbare Energien (IRENA) hat Teil III ihres Berichts „Globaler Wasserstoffhandel zur Erreichung des 1,5°C-Klimaziels“ mit dem Titel „Kosten und Potenzial von grünem Wasserstoff“ veröffentlicht. Der Bericht untersucht die globale Entwicklung der Kosten für grünen Wasserstoff bis 2030 und 2050, da erwartet wird, dass grüner Wasserstoff aufgrund der laufenden technologischen Innovationen und des Wachstums von Elektrolyseanlagen im nächsten Jahrzehnt die Kostengleichheit mit fossil gewonnenem Wasserstoff erreichen wird. Die Ergebnisse der Analyse vermitteln ein klares Bild des wirtschaftlichen Potenzials von Wasserstoff, der lokalen Kosten der Wasserstofferzeugung und der für Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien und zur Wasserstofferzeugung zur Verfügung stehenden Gebiete sowie der Gebiete mit den niedrigsten nivellierten Kosten von Wasserstoff (LCOH). Um dies zu berechnen, hat „IRENA“ einen geographischen Ansatz verwendet und die Welt in 34 Regionen unterteilt. Davon werden die G20-Länder einzeln analysiert, während die übrigen Länder zu Makroregionen wie dem Nahen Osten/Nordafrika und Lateinamerika zusammengefasst werden. Eine Ausnahme bilden Chile, Kolumbien, Marokko, Portugal, Spanien und die Ukraine, die aufgrund ihrer guten Aussichten für die Erzeugung von grünem Wasserstoff ebenfalls einzeln bewertet werden. Chile wird das zweite Land sein, das langfristig den billigsten grünen Wasserstoff der Welt erzeugen wird. China führt die Liste an, gefolgt von Chile, Marokko, Kolumbien und Australien. Chile hat mit 0,73 USD/kgH2 die niedrigsten LCOH für PV-betriebene Elektrolyseursysteme erzielt.

Die Kosten basieren auf der Annahme, dass es sich um spezielle Anlagen für erneuerbare Energien handelt und berücksichtigen nicht den Transport. Nach Angaben von „IRENA“ werden bis 2050 fast 14 TW Photovoltaik, 6 TW Onshore-Windkraft und 4-5 TW Elektrolyseure benötigt, um ein Netto-Null-Emissions-Energiesystem zu erreichen. Dank dieser Einsätze dürften die Technologiekosten aufgrund von Innovation, Skaleneffekten und Optimierung der Lieferkette drastisch sinken. In dieser Zukunft könnte die Produktion von grünem Wasserstoff an den besten Standorten im optimistischsten Szenario ein Niveau von fast 0,65 $/kg Wasserstoff (kgH2) erreichen. Obwohl das weltweite Potenzial für grünen Wasserstoff mehr als ausreichend ist, gibt es bestimmte Länder, in denen das Potenzial begrenzt ist und in denen die heimische Produktion möglicherweise nicht ausreicht, um die heimische Nachfrage zu decken. Aufgrund der Beschaffenheit ihres Territoriums sind Japan und die Republik Korea am stärksten eingeschränkt. In Indien sind 89 Prozent der Fläche durch die Bevölkerungsdichte ausgeschlossen, in Deutschland 66 Prozent durch Wald und Ackerland, in Italien 62 Prozent durch Hanglage, Bevölkerungsdichte und Ackerland und in Saudi-Arabien 94 Prozent durch hydrostatische Belastung.

Die größten Unsicherheiten der Analyse liegen im Kostenniveau und insbesondere in der Entwicklung der Investitionsausgaben für erneuerbare Energien und Elektrolyse sowie der WACC (gewichtete durchschnittliche Kapitalkosten, die das Investitionsrisiko in jeder Region ausdrücken) bis 2050. Einerseits wird die Technologie weiter voranschreiten und ihr Einsatz wird zu einer Optimierung der globalen Lieferketten, zu Standardisierung und schnellerer Umsetzung führen. Mehrere Länder in Afrika südlich der Sahara, im Nahen Osten und in Lateinamerika verfügen über ein großes Potenzial an erneuerbaren Energien, und die größte Unsicherheit in Bezug auf ihr Kostenniveau besteht darin, wie stark ihre hohen WACC bis 2050 gesenkt werden können. Die Länder, die sich am besten für die Produktion und den Verbrauch von grünem Wasserstoff eignen, sind China, Indien und die Vereinigten Staaten: Sie alle verfügen über ein großes Produktionspotenzial bei niedrigen LCOH (zwischen 0,65 $/kg H2 und 0,78 $/kg), was vor allem auf ihre hochwertigen Solarressourcen zurückzuführen ist. Europäische Länder wie Frankreich, Deutschland, Italien und Spanien weisen höhere LCOH von 0,8 $/kg bis 1,1 $/kg auf. Das Produktionspotenzial ist selbst für diese Länder im Allgemeinen recht groß; nur Italien hat aufgrund seiner Orographie und der dichten Verstädterung ein geringeres wirtschaftlich nutzbares Potenzial (1.000 Petajoule bei einem LCOH von weniger als 1,15 $/kg). Andererseits hat das Vereinigte Königreich einen höheren LCOH-Wert (1 $/kg bis 2 $/kg), was hauptsächlich auf die schlechte Qualität seiner Solarressourcen zurückzuführen ist.

Der Bericht enthält eine Reihe von Empfehlungen für politische Entscheidungsträger, um die Verwirklichung dieser Prognosen zu erleichtern: Schaffung eines Wasserstoffmarktes mit einer angemessenen Regulierung, Festlegung einer internationalen Norm für die Definition von grünem Wasserstoff und Schaffung von Anreizen für seine Herstellung durch Investitionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Schließlich muss die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen weiter beschleunigt werden, um einen angemessenen Anteil des erzeugten Stroms für die Produktion von grünem Wasserstoff zu reservieren.