Optionen für die Integration regenerativ erzeugten Wasserstoffs

Regenerativ erzeugter Wasserstoff gilt als ein wesentliches Schlüsselelement für eine klimaneutralhandelnde Wirtschaft und Gesellschaft. Er soll in vielfältigen Anwendungen im künftigen Energie- und Stoffversorgungssystem zum Einsatz kommen. Damit dies gelingt, sind unterschiedliche Integrationsmaßnahmen erforderlich. Basis dafür sind eine Analyse des jeweiligen Ist-Zustands sowie die Entwicklung individueller Technologiekonzepte.

Die gesamtgesellschaftliche Herausforderung, den anthropogenen Treibhauseffekt durch die Reduktion von klimaschädlichen Treibhausgas-Emissionen (THG-Emissionen) zu stoppen, gewinnt im politischen Umfeld zunehmend an Bedeutung. Mit dem im Klimaschutzgesetz 2021 verankerten Ziel, bis zum Jahr 2045 klimaneutral zu wirtschaften, steht Deutschland vor großen Herausforderungen hinsichtlich der Umstrukturierung des bestehenden Energieversorgungssystems. Regenerativ erzeugte Energie wird dabei künftig unerlässlich sein. Die erforderliche Ausbaugeschwindigkeit ist allerdings anspruchsvoll – vor allem, da außer dem Stromsektor auch der Wärmemarkt, der Mobilitätssektor sowie nahezu alle industriellen Anwendungen umgestellt werden müssen. Die Volatilität erneuerbarer Energien und die daraus resultierende Unsicherheit bezüglich der Zuverlässigkeit einer künftigen Energieversorgung ist eines der Kernthemen, vor denen die Politik, die Energieversorger, aber vor allem auch die energieintensive Industrie stehen. Zur Lösung dieser Problematik ist künftig die Speicherung von regenerativ gewonnener Energie unerlässlich. Infolgedessen werden industrielle Energiesysteme deutlich an Komplexität zunehmen, wodurch die Bestimmung der Rentabilität von Neuinvestitionen erschwert wird. Die schwer zu prognostizierende Entwicklung der CO₂-Bepreisung, sich ändernde politische Fördermaßnahmen sowie die Entwicklung der Preise fossiler Energieträger beeinflussen dies zusätzlich. Daraus ergeben sich für Industrieunternehmen eine Vielzahl an Fragen (Auswahl):

• Wie können erneuerbare Energien in das bestehende System eingebunden werden?
• Wie lassen sich Prozesse, die heute fossile Energieträger verwerten, defossilisieren?
• Wie können Nebenprodukte oder Überschüsse ökologisch und wirtschaftlich effizient genutzt werden?
• Besteht die Möglichkeit, mithilfe von Speichertechnologien und Peak Shaving die Stromkosten zu senken?
• Wie können Kopplungsmaßnahmen unterschiedlicher Sektoren technisch-wirtschaftlich bewertet und optimiert werden?

Spätestens seit der Veröffentlichung der Nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung im Jahr 2020 wird Wasserstoff immer wieder als eines der Schlüsselelemente zur Beantwortung dieser Fragen genannt (Bild 1). Auch aktuelle Studien sehen Wasserstoff als wichtige Säule der Energiewende...

Dieser Artikel wurde im ew-Magazin (Ausgabe 01/2022, S. 10-13, ISSN: 1619-5795 - D 9785 D) veröffentlicht. Zur Webseite des Verlages und weiteren Themen gelangen Sie hier.

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