Nachhaltige Wasserstoffproduktion

Produktionsprozesse von Wasserstoff und PtX-Produkten

 
Für eine umfassende Dekarbonisierung aller Sektoren werden große Mengen grünen Wasserstoffs und darauf basierende Folgeprodukte (über Power-to-X, kurz: PtX) benötigt. Aufgrund der begrenzten Möglichkeiten in Deutschland, PtX-Anlagen zu errichten, ist der Aufbau von internationalen Produktionsstätten und entsprechenden Transportinfrastrukturen notwendig.

Für eine internationale Wasserstoffwirtschaft ist die Entwicklung von einheitlichen Nachhaltigkeitskriterien und zuverlässige Nachweisverfahren notwendig, da sie

  • den internationalen Markthochlaufs von Wasserstofftechnologien beschleunigen
  • eine klimaschonende Wasserstoffproduktion sicherstellen
  • die Akzeptanz von Wasserstofftechnologien steigern
  • eine effiziente Abwicklung von Handelsgeschäften ermöglichen.

Die NOW bearbeitet diesen Themenbereich in unterschiedlichen Kontexten und begleitet die laufenden politischen und zivilgesellschaftlichen Prozesse auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene.

 

Internationale Wasserstoffwirtschaft

Für die Bereitstellung großer Mengen nachhaltig produzierten Wasserstoffs und dessen PtX-Folgeprodukte (z. B. synthetische Kraftstoffe oder Chemikalien) ist es unerlässlich, globale Standorte mit hohen Potenzialen für den Ausbau erneuerbarer Energien zu erschließen. Nur durch die weltweite Errichtung von Wasserstoff-Erzeugungsanlagen an Standorten mit günstigen Rahmenbedingungen (z. B. Nordafrika und die Golfregion) lässt sich eine sektorübergreifende, breite Nutzung von grünem Wasserstoff erreichen.

Eine internationale Wasserstoffwirtschaft kann zum einen die Erreichung der nationalen und internationalen Klimaschutzziele ermöglichen. Zum anderen bietet sie für die Standorte weltweit ganz neue Potenziale: Beispielsweise können Regionen, die stark von dem Import von Kraftstoffen oder Düngemitteln abhängig sind, durch eine lokale Produktion grünen Wasserstoffs oder PtX-Produkten unabhängiger werden. Überschüssige Produktionsmengen könnten exportiert werden. Wird der nachhaltige Einsatz und die Beteiligung lokaler Partner sichergestellt, kann dies auch zum Wohlstand und der Stabilisierung bislang von Konflikten geprägter Regionen beitragen. Erste globale Partnerschaften für eine internationale Wasserstoffwirtschaft wurden bereits geschlossen. Der Ausbau weiterer internationaler Kooperationen ist ein wichtiger Schritt für den globalen Klimaschutz.

 

Nachhaltigkeitsaspekte einer internationalen Wasserstoff- und PtX-Produktion

Für eine nachhaltige Erzeugung von Wasserstoff und PtX-Produkten müssen unterschiedliche Anforderungen im Produktionsprozess erfüllt werden. Im Mittelpunkt steht hierbei die Versorgung der Produktionsanlagen mit zusätzlichem erneuerbarem Strom, um den Ausstoß klimaschädlicher Emissionen bei der Produktion selbst zu vermeiden. Darüber hinaus spielt die Nutzung weiterer Ressourcen, wie z. B. Wasser und ggf. Kohlenstoff, eine wichtige Rolle für die Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit von Wasserstoff und PtX-Produkten. Für eine ganzheitliche Betrachtung müssen zudem die ökonomischen und sozialen Auswirkungen großer Infrastrukturprojekte zur Wasserstofferzeugung in den Blick genommen werden.

 

Qualitätsstandards und Nachweissysteme

Bisher existieren keine internationalen Standards für die nachhaltige Erzeugung von Wasserstoff. Für einen globalen Markthochlauf von Wasserstofftechnologien und einer internationalen nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft ist es daher jetzt notwendig, dass entsprechende Bilanzierungs- und Zertifizierungssysteme etabliert werden. Nur so können Händler und Nutzer transparent, effizient und zuverlässig nachvollziehen, wie nachhaltig der Wasserstoff wirklich ist.

Bei dem Aufbau von Nachhaltigkeitsanforderungen und Nachweisverfahren kann auf der Erfahrung ähnlicher Systeme für Biokraftstoffe und Strom aus erneuerbaren Energien aufgebaut werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass der Aufbau von globalen Zertifizierungssystemen mit einem transparenten zuverlässigen Nachweis von komplexen Produkteigenschaften auch bei internationalen Lieferketten möglich ist.

 

Bestehende Systeme und Prozesse

Auf EU-Ebene wurde mit dem CertifHy-Projekt bereits ein erstes Zertifizierungssystem für klimafreundlichen Wasserstoff auf europäischer Ebene geschaffen. Die europäische Erneuerbare-Energien-Richtlinie schreibt die Etablierung entsprechender Nachweissysteme für alle Mitgliedsstaaten bis 2021 vor. Zugleich werden durch die Europäische Kommission bis Ende 2021 Anforderungen an die Erzeugung von Wasserstoff und PtX-Produkte festgelegt, die im Verkehrssektor eingesetzt werden.

Gleichzeitig wird auf EU-Ebene im Rahmen des Madrid-Forums die zukünftige Entwicklung des europäischen Gasmarkts erörtert – auch hier spielt Wasserstoff eine wichtige Rolle.

Die Herausforderung besteht darin, ein konsistentes System adäquater Nachhaltigkeitsmindeststandards zu schaffen, das global anschlussfähig ist und auch über die EU hinaus Anwendung finden kann. Politische Institutionen müssen dafür untereinander sowie mit der Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft eng zusammenarbeiten – und insbesondere Akteure aus potentiellen Erzeugerländern einbeziehen. Nur so können Anforderungen einheitlich umgesetzt und die Relevanz und Akzeptanz einer grünen Wasserstoffwirtschaft gestärkt werden.

 

Ansprechpartner der NOW

Internationale Kooperationen
Dr. Julius von der Ohe
Programmleiter Internationale Energiekonzepte
julius.vonderohe@now-gmbh.de | Telefon: 030-311 61 16-12

Nachhaltigkeitsstandards und Bilanzierungssysteme
Joß Bracker
Programm Manager Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie
joss.bracker@now-gmbh.de | Telefon: 030-311 61 16-45

Nachhaltigkeitszertifizierung regenerativer Kraftstoffe
Matthias Spöttle
Programm Manager Regenerative Kraftstoffe
matthias.spoettle@now-gmbh.de | Telefon: 030-311 61 16-63

Europäische Regulierung
Jan Wegener
Programm Manager Europa
jan.wegener@now-gmbh.de | Telefon: 030-311 61 16-56

Life-Cycle-Analysen
Sabine Ziem-Milojevic
Programm Managerin Elektromobilität
sabine.ziem@now-gmbh.de | Telefon: 030-311 61 16-62