Im Rahmen der WOCHE DES WASSERSTOFFS 2024 veranstaltete die Fraunhofer Academy gemeinsam mit verschiedenen Fraunhofer-Instituten die »Fraunhofer Woche des WasserstoffWissens« - #fraunhoferWWW: fünf Learning Lunches zu spannenden Fragen rund um Wasserstoff.
An Tag 1, am 17.6.2024, ging es um den Bedarf und die Verfügbarkeit von Wasserstoff und darum, ob der Import von Wasserstoff günstiger ist als die Erzeugung in Deutschland.
#wasserstoff #import #transport
Weiterbildung zu Wasserstoff unter www.academy.fraunhofer.de/wasserstoff
Wasserstoffbedarf
Die Salzgitter AG arbeitet an einem Projekt zur Reduzierung ihrer Treibhausgasemissionen um bis zu 95% durch den Einsatz von klimafreundlichem Wasserstoff einzusparen. Bis 2033 wird ein Bedarf von 250.000 Tonnen Wasserstoff pro Jahr prognostiziert, was einer Energiemenge von etwa 8 Terawattstunden entspricht.
In Deutschland wird bis 2030 ein Wasserstoffbedarf von 90 bis 125 Terawattstunden erwartet, wovon ein großer Teil durch den Import von grünem Wasserstoff gedeckt werden soll. Die nationale Wasserstoffstrategie fördert den Bedarf an klimafreundlichem Wasserstoff und Deutschland setzt bereits Wasserstoff in der Chemieindustrie ein.
Transport vs. Erzeugung in D
Die Kosten für die Wasserstofferzeugung in Deutschland im Vergleich zu Importen aus Nordafrika (speziell Tunesien) werden diskutiert. Dabei wird festgestellt, dass die Stromkosten für die Herstellung von grünem Wasserstoff in Tunesien bei ca. 0,03 € pro Kilowattstunde liegen, während sie in Niedersachsen etwa 5,5 Cent pro Kilowattstunde betragen, was optimistisch ist, da realistische Preise für Windstrom eher zwischen 8 und 19 Cent liegen.
Der Transport von Wasserstoff stellt eine große Herausforderung dar, da Wasserstoff nur unter sehr tiefkalten Bedingungen (-250 Grad Celsius) flüssig transportiert werden kann, was spezielle Tanks erfordert und logistisch aufwendig ist. Es wird darauf hingewiesen, dass der Transport von Wasserstoff in reiner Form bis 2030 wahrscheinlich nicht realisierbar sein wird, um große Mengen effizient zu transportieren. Stattdessen wird vorgeschlagen, Wasserstoff in Derivate wie Ammoniak oder synthetisches Erdgas umzuwandeln, um den Transport und die Handhabung zu erleichtern.
Handel und Derivate
Es existiert bereits ein globaler Handel für Ammoniak und Methanol und diese können als Derivate für den Transport von Wasserstoff genutzt werden, um die Herausforderungen des direkten Wasserstofftransports zu umgehen. Ammoniak bietet sich als effizienter Träger an, da es leichter zu handhaben ist als flüssiger Wasserstoff und weniger Transportfahrten erfordert im Vergleich zu LNG (Liquefied Natural Gas).
Die Umwandlung von Wasserstoff in Methan oder Methanol, die Kohlenwasserstoffe sind, erfordert eine Quelle für CO2. Die größte Anlage für die Abscheidung von CO2 aus der Luft steht auf Island und es sind bedeutende technische und logistische Herausforderungen vorhanden, um CO2 in ausreichender Menge bereitzustellen. Das macht die Synthese von Methan und Methanol zu einer Herausforderung, wodurch Ammoniak als Wasserstoffträger attraktiver erscheint, da Stickstoff direkt aus der Luft gewonnen werden kann.
Wasserstoff und seine Derivate wie Ammoniak könnten eine wichtige Rolle in der Energieversorgung Deutschlands spielen, insbesondere für die Schwerindustrie, da es Bestrebungen gibt, ein Pipeline-Netzwerk einzurichten, das reinen Wasserstoff zu großen Chemie- und Stahlwerken transportiert. Es gibt jedoch Herausforderungen bezüglich der Energieverluste, die bei der Umwandlung von Ammoniak zurück in Wasserstoff am Importort entstehen, wobei nur 60-70% der ursprünglichen Energiemenge nutzbar gemacht werden können.
Die Kostenanalyse für zeigt, dass die direkte Produktion in Niedersachsen teurer sein könnte als die Importe aus Ländern wie Tunesien, wo günstigere Strompreise die Herstellungskosten senken. Jedoch führen die Kosten für Transport, Umwandlung und die notwendige Infrastruktur dazu, dass importierter Wasserstoff am Endpunkt möglicherweise teurer ist als lokal erzeugter Wasserstoff. Trotzdem wird der Import als notwendig erachtet, um die Dekarbonisierung der Schwerindustrie in Deutschland voranzutreiben.
Importierte Wasserstoffderivate könnten anfangs deutlich teurer sein als lokal in Niedersachsen erzeugter Wasserstoff, vor allem aufgrund der hohen Energieverluste, die bei der Umwandlung von Methan zurück in Wasserstoff entstehen. Diese Energieverluste liegen zwischen 16 und 25%.
Es besteht Unsicherheit darüber, welcher Wasserstoffträger sich durchsetzen wird, obwohl Studien nahelegen, dass Ammoniak aufgrund seiner Skaleneffekte ein potenzieller Kandidat ist. Ammoniak ist jedoch toxisch, was besondere Anforderungen an Transport und Speicherung stellt. Es gibt bereits Ammoniakschiffe, jedoch wird in Zukunft eine größere Anzahl benötigt.
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Негізгі бет Wasserstoff-Import - Fraunhofer Woche des WasserstoffWissens
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