Potenziale eines zukünftigen Energiesystems

Das Energiesystem der Zukunft steht mit seiner zunehmenden Dekarbonisierung, dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien sowie der Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie vor zahlreichen Herausforderungen.
Grenzen des Energiesystems in der Modellierung.

Das Energiesystem der Zukunft steht mit seiner zunehmenden Dekarbonisierung, dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien sowie der Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie vor zahlreichen Herausforderungen.

Gleichzeitig bietet die voranschreitende Energiewende aber auch wirtschaftliche Chancen durch zusätzliche Wertschöpfung, neue Arbeitsplätze und eine Reduktion der Importabhängigkeit von fossilen Energieträgern. In diesem Zusammenhang kann Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien erzeugt wird, als eine wichtige Stütze zur Erreichung des energiepolitischen Zieldreiecks aus Klimaschutz, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit verstanden werden.

Im Vordergrund der Wasserstoffstudie NRW, die im Auftrag des Landes Nordrhein-Westfalen von der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) erstellt wurde, steht die Fragestellung nach wirtschaftlichen und klimarelevanten Potenzialen von Wasserstoff in einem künftigen Energiesystem in Deutschland und in NRW. Anhand einer differenzierten Bewertung von Wasserstoff liefert die Studie fundierte Erkenntnisse darüber, welchen Wert der Energieträger Wasserstoff in einem zukünftigen Energiesystem hat. Dabei wurden die kostenoptimale Auslegung und der Betrieb des künftigen Energiesystems modelliert. Andererseits wurden auf Basis dieser Ergebnisse weitere volkswirtschaftliche Effekte von Wasserstoff im Sinne der Wertschöpfungspotenziale näher betrachtet.

Integrierte Modellierung des Energiesystems

Die Bewertung der Potenziale von Wasserstoff erfolgt grundsätzlich auf Basis eines Vergleichs von zwei Anwendungsfällen mit einer geringen bzw. hohen H2-Nachfrage. Auf der einen Seite kommen beim Fokus auf Elektrifizierung überwiegend direkt-elektrische Endanwendungen zum Einsatz, wobei Strom der wesentliche Energieträger ist, so dass das Stromnetz entsprechend stark ausgebaut werden muss. Die geringere Nachfrage nach Wasserstoff, zum Beispiel für die stoffliche Nutzung in der Industrie, wird vor Ort durch die Elektrolyse bedient. Auf der anderen Seite werden beim Fokus auf Wasserstoff im größeren Maßstab H2-basierte Endanwendungen genutzt, die über ein dediziertes H2-Rohrleitungsnetz versorgt werden.

Insgesamt betrachtet die Studie sechs Szenarien, die sich für die drei THG-Minderungsziele (THG = Treibhausgas) über alle Sektoren von 55 Prozent im Jahr 2030 sowie 80 Prozent und 95 Prozent im Jahr 2050 jeweils anhand der beiden Anwendungsfälle unterscheiden. Dabei bedeutet das THG-Ziel von 95 Prozent aufgrund der unvermeidbaren Restemissionen, zum Beispiel aus der Landwirtschaft oder Zementherstellung, eine vollständige Dekarbonisierung des restlichen Energiesystems.

weiterlesen im HZwei Oktober-Heft

Autoren:
Dr. Jan Michalski, Dr.-Ing. Ulrich Bünger, Matthias Altmann, Werner Weindorf
alle Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH, Ottobrunn

3 Gedanken zu “Potenziale eines zukünftigen Energiesystems

  1. Zahlenspiele über „Potentiale“ – ohne reale Forderungen und Auswirkungen. Wo bleibt die Nachdrückliche Einforderung des Ausbaus der EE-Stromerzeugung? Ohne „Grünstrom“ keinen „grünen Wasserstoff“!

    Wieso bei einem hohen Wasserstoffanteil von einer geringeren Belastung des Stromnetzes ausgegangen wird, erschließt sich kaum.
    Gegenüber eioner Direktnutzung von Strom ist die mehrfache Stromnuntzung zu den Elektrolyseuren zu transportieren und der Wunsch, dass diese immer genau da stehen, wo die „EE-Strom-Überschüsse“ anfallen, ist wohl eher Wunschdenken.

    Aber ohne eine deutliche Steigerung der EE-Stromproduktion sind all diese Zahlenspiele zum Wasserstoff wertlos. Dieses Fundament muss geschaffen werden und da vermisse ich klare Ansagen aus der Industrie, den Verbänden und der Politik!

    Die derzeitigen Maßnahmen stellen praktisch eine EE-Strom-Verhinderung dar!
    Man blinkt Links („Kohle-Ausstieg“) und biegt recht ab (Abstandregel WKA, Deckelung PVA, … )

  2. Der Preis für CO2-Zertifikate ist z.Zt. 25 €/t (?) Das wäre für die Industrie eine Hilfe für Investitionsentscheidungen. Ich habe neulich von einem interessanten Konzept der Salzgitter-Flachstahl AG gelesen: 30 MW Windkraft auf dem eigenen Gelände, reversible Hochtemperatur Elektrolyse/Brennstoffzelle, grünen Wasserstoff für die Kohlesubstitution, incl. Verkehrskonzept.
    vielleicht kann Hydrogeit darüber berichten?

Schreibe einen Kommentar