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29. Juni 2021

H2 im Wärmesektor

Wasserstoff zur Dekarbonisierung des Wärmesektors (G 202101)
Heizkörper - Gas; © Foto: CC0-Lizenz
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 02.2021- 05.2021

Projektstatus: abgeschlossen

Förderkennzeichen: G 202101

Hintergrund und Ergebnisse

Klimaneutrale Gase wie z.B. Wasserstoff, synthetisches Methan oder Biomethan können zum Klimaschutz im Wärmesektor beitragen. Dieses Potenzial wird in der politischen Debatte aktuell jedoch mit Verweis auf Energieeffizienzsteigerungen und einer Elektrifizierung mittels Wärmepumpen nicht hinreichend berücksichtigt. Aufgrund der vermeintlich unzureichenden Verfügbarkeit von Wasserstoff für alle Sektoren und der „Alternativlosigkeit“ von Wasserstoff in einigen Industrie- bzw. Verkehrsanwendungen wird die Nutzung von Wasserstoff im Wärmemarkt von einigen Stakeholdern ausgeschlossen. Deshalb hat Frontier Economics im Auftrag des DVGW die mögliche Rolle von erneuerbarem Wasserstoff im Wärmesektor näher untersucht.

Grafik stellt CO2-Vermeidungskosten für vier Sektoren gegenüber: Verkehr, Wärme, Stahl, Ammoniak. Die Kosten für den Wärmesektor liegen im Mittelfeld. (c) DVGW
CO2-Vermeidungskosten für die Einführung von 14 TWh Wasserstoff in einem Sektor © DVGW / Frontier Economics

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass bei der Wärmewende die direkte Elektrifizierung (speziell durch Wärmepumpen) und Effizienzsteigerungen zwar wichtig sein werden. Aber es werden auch erneuerbare Moleküle (wie Wasserstoff) in erheblichen Mengen und somit auch die Gasinfrastruktur benötigt. Dies liegt u.a. an dem hohen Alter des Wohnungsbestands in Deutschland und den begrenzten Möglichkeiten, die für Wärmepumpen erforderlichen Sanierungen in größerem Umfang zeitnah durchzuführen, sowie an der hohen nachfrageseitigen Saisonalität des Wärmesektors, die einen hohen Speicherbedarf sowie – bei umfassender Elektrifizierung – einen erheblichen Bedarf an Back-up-Kapazität bedingt.

Aus ökonomischer Sicht müssen CO2-Vermeidungskosten bei der Entscheidung, welche Sektoren als „Heimatmarkt“ für den Markthochlauf bis 2030 eine wichtige Rolle spielen sollten, berücksichtigt werden. Die vorliegende Analyse der CO2-Vermeidungskosten ausgewählter exemplarischer Fallstudien zeigt, dass die Bandbreite und die Unsicherheit der zukünftigen CO2-Vermeidungskosten recht hoch sind und die Sektoren sehr unterschiedlich auf einzelne Kostentreiber „reagieren“. Die Berechnungen zeigen: Würde die in der Nationalen Wasserstoffstrategie vorgesehene Menge von Wasserstoff (14 Terawattstunden bis 2030) ausschließlich in einem Sektor zum Einsatz kommen, lägen die CO2-Vermeidungskosten zwischen 0,4 Milliarden Euro (Ammoniakerzeugung) und 4,9 Mrd. Euro (Verkehr). Der Wärmesektor befindet sich im mittleren Bereich, vergleichbar mit der Stahlproduktion, und bietet somit reelle Chancen für einen kosteneffizienten Klimaschutz.  Durch perspektivisch sinkende Wasserstoffpreise können die Vermeidungskosten im Wärmesektor zudem schnell sinken. Daraus geht hervor, dass eine per se Ausklammerung des Wärmesektors beim kurz- bis mittelfristigen vorgesehenen Wasserstoffeinsatz – wie in der nationalen Wasserstoffstrategie vorgesehen – nicht sinnvoll zu begründen ist.

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Frederik Brandes
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-844
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