Die (Energie-)Zukunft liegt im Wasserstoff!

,
Bild von macrovector auf Freepik

Wasserstoff ist einer der vielversprechendsten Energieträger und Treibstoffe. Primär, weil sich dieser nachhaltig und mit bereits vorhandenen Technologien gut erzeugen und über bereits bestehende Infrastruktur, dem Gasnetz, einfach über weite Strecken transportieren und auch saisonal speichern lässt. Daher ist Wasserstoff die ideale Ergänzung zur Strominfrastruktur, die bei Übertragung und saisonaler Speicherung an ihre Grenzen stößt. Aktuell fehlt aber der Durchbruch hinsichtlich einer Massenproduktion von Wasserstoff und gleichzeitig werden in den Medien e-Fuels, für die Wasserstoff als Basis fungiert, als nicht zukunftsfähig bezeichnet. Ein Hauptproblem ist sicherlich der fehlende „ganzheitliche Ansatz“ – der Club1031 hat sich daher dem Thema gewidmet und beleuchtet, was hinter diesem Schlagwort steckt.

Im Wesentlichen sehen wir 3 Problemstellungen:

  1. Was braucht es zuerst – Demand oder Supply?

„Weder noch, es braucht Investitionen.“

Das Henne/Ei-Problem wird oft auch im Zusammenhang mit Wasserstoff herangezogen – wie kann ein Marktgleichgewicht aus Angebot und Nachfrage erzielt werden?

Ein gleichzeitiges Hochziehen von Verbrauch, Erzeugung/Import und der notwendigen Infrastruktur ist essenziell. Nur so kann die Produktion einer kritischen Masse sichergestellt werden, zudem können saisonale Überproduktion und Unterdeckung über Speicher ausgeglichen werden.

Potenzielle Wasserstoff-Produzenten, üblicherweise Öl-/Gas- und Energieunternehmen, benötigen verbindliche Zusagen für langfristige Abnahmemengen. Nur dann werden Sie die notwendigen Investitionen in Milliardenhöhe für Forschung sowie für den Aufbau der notwendigen Infrastruktur für Produktion, Transport und Speicherung tätigen.

Auf der anderen Seite benötigen Abnehmer Preise, die gegenüber „klassischen“ Energieträgern kompetitiv sind und eine verbindliche Roadmap für die Umstellung. Weiters benötigen sie gesicherte Liefermengen, wenn die Produktion auf Wasserstoff umgestellt wird. Da Unternehmen wirtschaftlich agieren und unkalkulierbare Risiken vermeiden müssen, sieht der Club1031 eine enge Vernetzung von Unternehmen entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette sowie mit Forschungseinrichtungen als ein zentrales Element die Henne/Ei-Problematik zu entschärfen.

Ein wesentlicher Aspekt ist auch, dass endlich klare rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen für die Wasserstoffwirtschaft geschaffen werden, um Rechtssicherheit zu garantieren. Behördenverfahren sind, mangels Sonderbestimmungen, ein bremsender Faktor. Ausnahmeregelungen, insbesondere im Hinblick auf UVP-Verfahren für Projekte unter Schwellenwerten, wären ein klares regulatorisches Zeichen, an die Wasserstoffindustrie.

In weiterer Folge braucht es auch die Zusicherung von Förderungen sowie steuerliche Entlastungen für die beteiligten Unternehmen durch die öffentliche Hand. Das EU-Beihilfenrecht bietet ausreichend Möglichkeiten, um hier flexibel der Wasserstoffindustrie unter die Arme greifen zu können.

Das Idealbild einer solchen Zusammenarbeit wäre ein Joint-Venture aus:

  • Energieunternehmen fokussiert auf die Gewinnung erneuerbarer Energien (z.B. Windparks, PV,…)
  • Energieunternehmen für Kraftstoffe z.B. Öl/Gas-Unternehmen
  • Infrastrukturbetreiber (Gasverteilnetzbetreiber, Gas-Fernleitungsbetreiber, Speicherbetreiber)
  • Anlagenbauer für die Bereitstellung der notwendigen Infrastruktur und Komponenten z.B. für Elektrolyse, Pipelines, Tanks
  • Logistikunternehmen für die Nutzung im Schwerverkehr (LKW-Logistik)
  • Industrieunternehmen für die Nutzung im Hochtemperatur-Bereich z.B. Stahlproduktion, Papier, Zement, etc
  • Gebietskörperschaften öffentlichen Rechts (Länder, Gemeinden)

Diese Zusammenarbeit ist von politscher Seite durch das Energie-Ministerium und den Regulator zu begleiten und unterstützen.

 

  1. Wasserstoff und e-Fuels können nicht kostengünstig produziert werden?

„Doch, wenn auch der Transport richtig geplant wird.“

Wasserstoff lässt sich mittels Elektrolyse aus erneuerbarem Strom CO2-neutral produzieren. Dies bietet sich aus wirtschaftlichen und nachhaltigen Gründen insbesondere bei der Verfügbarkeit bei Strom-Überkapazitäten an, wodurch Wasserstoff dann als Energiespeicher dient. Das verhindert, dass Windräder trotz ausreichendem Wind oder Photovoltaik-Farmen trotz ausreichender Sonne abgeriegelt werden müssten. Elektrolyseure in Containergröße sind bereits heute schon verfügbar, und können in direkter Umgebung von Standorten mit erneuerbarer Stromproduktion die Überkapazitäten zur Wasserstoffproduktion nutzen, sofern eine Anbindung an Gas- bzw. H2-Leitungen möglich ist.

Die in Europa besonders geeigneten Regionen für erneuerbare Stromerzeugung z.B. im Süden Europas, im Norden Afrikas oder in der Nordsee, verdeutlichen die große Herausforderung: Wasserstoff kann nur über Pipelines effizient transportiert werden. Hierfür können bestehende Leitungen – nach entsprechenden Umbauten – für den Transport genutzt werden. Ein Transport über Schiffe ist mit einem hohen (Energie-)Aufwand verbunden, um den Wasserstoff für die Transportfähigkeit zu transformieren und daher zu vermeiden z.B. mittels Haber Bosch Synthese, Hydrierung oder Verflüssigung (-253°C!) und anschließender Rückumwandelung.

Somit sehen wir als Club1031 die folgenden Aktivitäten als notwendig:

  • Vereinbarung einer Wasserstoff-Roadmap auf EU-Ebene unter Einbeziehung aller Länder unter Berücksichtigung der European Hydrogen Backbone-Initiative
  • Beschleunigung von Genehmigungsverfahren für den, für einen Wasserstoffausbau notwendigen, Anlagenbau inklusive der Errichtung/ Umrüstung von Pipelines
  • Investitionen in grenzüberschreitende Forschung, um die Effizienz bei der Gewinnung und beim Transport zu optimieren

 

  1. Fossiler Wasserstoff wird immer eine negative Nachhaltigkeitsbilanz aufweisen.

„Außer, man geht die Energiewende ergebnisoffen an.“

Wasserstoff, der aus fossilen Energieträgern – also Erdgas oder Kohle – erzeugt wird, kann sehr wohl auch CO2-neutral produziert werden. Die primäre Voraussetzung, um dies zu ermöglichen ist die Genehmigung von Carbon Capture & Storage (CCS) – ein Verfahren, das bereits in einigen Ländern zugelassen ist. Gleichermaßen ist CCU – also Carbon Capture & Use – ebenfalls mit in Betracht zu ziehen. Wichtig bei den beiden Möglichkeiten ist jedenfalls, den Kohlenstoff nicht in die Atmosphäre gelangen zu lassen. Auch die Erdgas-Pyrolyse bzw. auch -Plasmalyse, also die Aufspaltung von Erdgas in Wasserstoff und elementaren Kohlenstoff sind aussichtsreiche Technologien, die allerdings noch Forschungsbedarf aufweisen.

Die Speicherung von gasförmigem CO2 im Boden – z.B. in aufgelassenen Erdgaslagerstätten – ist aktuell in Österreich verboten. Eine Genehmigung für ein solches Vorgehen setzt natürlich wissenschaftliche Prüfungen und Verfahren voraus, die eine unbedenkliche Speicherung zulassen, jedoch sind alle bisherigen Tests vielversprechend. Aus den Gesetzesmaterialen zum Bundesgesetz über das Verbot der geologischen Speicherung von Kohlenstoffdioxid (BGBl. I Nr. 144/2011) ist zu entnehmen, dass Ende 2023 wieder ein Bericht insbesondere über die internationalen Erfahrungen mit CCS zu erstellen ist. Ebenso hat der Gesetzgeber damals bereits erkannt, dass gesetzliche Anpassungen (z.B. UVPG) erforderlich sein werden. Es bleibt zu hoffen, dass der Gesetzgeber diesen (eigenen) Auftrag ernst nimmt und die richtigen Schlüsse zieht, da CCS ein wesentlicher Bestandteil der Energiewende sein wird.

 

Als Club1031 fordern wir somit:

  • Die weltweite Vernetzung von Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Behörden, eine gemeinsame Durchführung von Experimenten und Tests sowie die Vereinbarung Erkenntnisse/ Erfahrungswerte global auszutauschen.
  • Die Identifikation geeigneter Bohrlöcher und Speicher für CCS
  • Eine nationale Diskussion, Prüfung und Vorbereitung der Anwendung von CCS und CCU in Österreich
  • Einen nationalen Maßnahmenplan zur Verprobung und Umsetzung von CCS und CCU

 

Zusammenfassung und Forderungen

Unsere Vision/Strategie für Wasserstoff lässt sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Österreich kann und muss seine bestehenden Stärken ausspielen, dies betrifft insbesondere:
    1. Die jahrzehntelange Erfahrung in der nachhaltigen Erzeugung von Strom
    2. Die zentrale Lage und Anbindung an das europäische Pipeline-Netz
    3. Riesige Gasspeicher und eine sehr gute Netz-Infrastruktur
    4. Die Erfahrungswerte aus möglichst effizienter Förderung aber auch Speicherung von Erdgas
  2. Aufgrund der Größe ist Österreich prädestiniert eine end-to-end Wertschöpfungskette mit heimischen Unternehmen abzubilden, die international skaliert werden kann.
  3. Handelsbeschränkungen, nationalistisches Denken, Einschränkungen durch Genehmigungsverfahren sind abzubauen da diese der internationalen Gemeinschaft schaden – dies nicht zuletzt, als auch CO2 kein nationales Problem ist

Diese Eckpfeiler einer Wasserstoff-Strategie führen somit zu einer win-win Situation für alle Beteiligten. Hervorzuheben ist, dass ein Vorantreiben des Sektors auch mit nahezu allen politischen Zielen vereinbar ist, es daher auch keine (parteipolitischen) Ausreden geben kann, als damit:

  • Wirtschaftlich nachteilige Regionen – wie z.B. der Süden Italiens, Spaniens oder am Balkan – einen (in jeglicher Hinsicht) nachhaltigen Wirtschaftssektor erschließen könnten, der auch durch internationale Investitionen beschleunigt errichtet werden kann
  • Eine bestehende Gasnetz-Infrastruktur zur maximalen Kosteneffizienz weiter genutzt werden kann
  • hochqualifizierte Arbeitsplätze in Österreich, in der EU und in Beitrittskandidaten für die EU gesichert und ausgebaut werden können
  • der Forschungsstandort Österreich gestärkt wird
  • Technologie aus Österreich exportiert werden kann, um weltweit zur CO2-Reduktion beizutragen
  • Arbeitsplätze geschaffen und gesichert werden
  • Internationale Player, Hidden Champions sowie Start-ups zusammenarbeiten können, um die Technologie zu optimieren
  • ein großer Beitrag zur Klimaneutralität geleistet wird – deutlich über Österreich oder die EU hinausgehend

Autoren:

Philipp Bousa (ehemaliger Präsident des Club1031)

Gottfried Schellmann (Vizepräsident des Club1031)

Peter Jurik (AGGM Austrian Gas Grid Management AG)