Ein aktuelles Berichtsdokument von TransHyDE, einem führenden Projekt im Bereich Wasserstoff, gibt detaillierte Einblicke in die zukünftige Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft und ihrer Infrastruktur. Es wird prognostiziert, dass Europa bis zum Jahr 2050 einen Bedarf von mindestens 700 TWh Wasserstoff jährlich haben wird, wobei die Stahl- und Chemieindustrie als Haupttreiber dieser Nachfrage fungieren werden und somit den Gesamthochlauf des Wasserstoffs vorantreiben. Um die Produktions-, Speicher- und Verbrauchszentren miteinander zu verbinden, wird ein umfangreiches Pipelinenetz in ganz Europa als notwendig erachtet.
Die Zukunft der Wasserstoffwirtschaft hängt stark von der Nachfrage in verschiedenen Sektoren wie Industrie, Haushalten und Transport ab. Die Forschung deutet darauf hin, dass ab 2030 erhebliche Kostensenkungen bei erneuerbaren Energieträgern zu erwarten sind, jedoch nicht ausreichend, um bestimmte Wärmeanwendungen wirtschaftlich zu erzeugen. Eine umfassende Analyse ergab einen geschätzten Bedarf von 700 TWh gasförmigem Wasserstoff für Europa und Großbritannien bis 2050.
Die effektive Integration von Wasserstoff in die Energiewende hängt von seiner zeitlichen und räumlichen Verfügbarkeit in Übereinstimmung mit den jeweiligen Anforderungen ab. Insbesondere wird Wasserstoff bei Hochtemperatur- und energieintensiven Prozesswärmeanwendungen benötigt sowie als Rohstoff in der Industrie und für die Strom- und Fernwärmeerzeugung.
Im Industriesektor erzeugt vor allem die Stahlproduktion einen erheblichen Bedarf an Wasserstoff. Alleine die Stahlerzeugung hat einen Wasserstoffbedarf von 200 bis 300 TWh, wobei die Möglichkeit besteht, flexibel zwischen reinem Wasserstoff und Mischungen aus Wasserstoff und Erdgas zu wechseln, was die Transformation unterstützt.
Auch die chemische Industrie spielt eine wichtige Rolle bei der Förderung der europäischen Wasserstoffinfrastruktur, da große Mengen Wasserstoff für die Herstellung von verschiedenen Chemikalien benötigt werden. Es besteht jedoch Unsicherheit darüber, ob die gesamte Wertschöpfungskette von erneuerbaren Energien bis zur Chemieproduktion vollständig in Europa umgesetzt werden kann.
Der Transportsektor stellt den zweitwichtigsten Absatzmarkt für Wasserstoff dar, insbesondere für den internationalen Flug- und Schiffsverkehr, der auf synthetische Kraftstoffe auf Wasserstoffbasis angewiesen ist. Daraus ergebe sich ein Wasserstoffbedarf von insgesamt 450 TWh für grüne Kraftstoffe in 2050. Es wird auch erwartet, dass ein Teil des Bedarfs durch Brennstoffzellenantriebe in Schwerlast-LKWs gedeckt wird, wobei jedoch das technologische Rennen zwischen Elektrifizierung und Brennstoffzellenantrieb noch offen ist.
Das BMBF-Projekt wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IEG und der Dechema e.V. koordiniert. Das vollständige Berichtsdokument ist hier verfügbar.
Die Entwicklung der Wasserstoffproduktion in Europa hängt von der Erreichung der Ziele zum Ausbau von Wind- und Solarenergie ab. Die Rolle der Elektrolyseure wird sich voraussichtlich stark verändern, indem sie in Cluster integriert werden, um eine kontinuierliche Versorgung mit Wasserstoff für die industrielle Nutzung sicherzustellen.
Sobald eine Wasserstoffinfrastruktur etabliert ist, können Elektrolyseure in das Netz einspeisen und gleichzeitig Flexibilität im Stromnetz bieten. Der Ausbau der Transport- und Speicherinfrastruktur ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung, wobei gut dimensionierte Kernnetze die Wasserstoffnachfrage zu minimalen Gesamtsystemkosten decken können. Importe von Wasserstoffderivaten könnten eine kostengünstige Alternative zur Inlandsproduktion sein, insbesondere durch pipelinegebundene Einfuhren über die MENA-Region.