EWI-Studie: EU-Vorgaben verteuern grünen Wasserstoff

Die Kosten für die Produktion von grünem Wasserstoff in Deutschland werden nach einer Untersuchung des Energiewirtschaftlichen Instituts (EWI) an der Universität zu Köln durch die EU-Kriterien zu „renewable fuels of non-biological origin“ (RFNBOs) deutlich steigen, die Preise für Strom und CO2 andererseits geringfügig sinken. Die Wasserstoffproduktion könnte um bis zu 20 Prozent teurer werden als ohne die Vorgaben, zeigt die EWI-Studie „Green Hydrogen Production under RFNBO criteria – Analyzing the system and business case perspective“.

In der Studie werden die volkswirtschaftlichen Effekte der EU-Kriterien den betriebswirtschaftlichen Herausforderungen der Elektrolyse-Betreiber gegenübergestellt. Damit werde klar, wie sich die sogenannten RFNBO-Kriterien auf die Kosten einzelner Projekte sowie das Energiesystem als Ganzes auswirken, stellte das Institut fest. Die Analyse erfolgte nach EWI-Angaben mit zwei eigenen Modellen. Unterstützt wurde die Studie von der Förderinitiative Wasserstoff und Moleküle der Gesellschaft zur Förderung des Energiewirtschaftlichen Instituts.

„Zusätzlichkeit“, „Gleichzeitigkeit“ und „räumliche Korrelation“

Die EU-Kriterien für grünen Wasserstoff geben bestimmte Bedingungen bei der Herstellung vor. So bedeutet „Zusätzlichkeit“, dass der für die Elektrolyse genutzte Strom aus neu gebauten Erneuerbare-Energien-Anlagen stammen muss. Dann ist „Gleichzeitigkeit“ vorgeschrieben. Danach muss der grüne Strom dann erzeugt werden, wenn er auch für die Wasserstoffproduktion verwendet wird – im strengsten Fall in der gleichen Stunde.

Unter „räumlicher Korrelation“ versteht die EU schließlich, dass Stromerzeugung und Wasserstoffproduktion in der gleichen Stromgebotszone erfolgt. Diese Vorgaben sollen sicherstellen, dass der Wasserstoff tatsächlich klimafreundlich ist und das Stromnetz nicht zusätzlich belastet wird.

Den größten Einfluss auf die Kosten hat nach der EWI-Untersuchung die Verschärfung auf stündliche Korrelation. Darüber hinaus werden zusätzliche Kapazitäten an erneuerbaren Energien und Elektrolyse benötigt. Außerdem erschweren die Kriterien die Koordination zwischen Stakeholdern. Der Effekt ist dabei für einzelne Betreiber größer als aus Sicht des Gesamtsystems. 

Effekt fällt EU-weit etwas geringer aus

Der systemische Teil der Studie zeigt, dass die EU-Kriterien, einschließlich stündlicher Korrelation, bei konstanter Wasserstoffnachfrage die durchschnittlichen Kosten für die Wasserstoffproduktion in Europa etwas weniger hochtreibt als in Deutschland, für sich genommen um etwa 8 Prozent. „Der Kostenanstieg ist darauf zurückzuführen, dass diese Erneuerbare-Energien-Anlagen ausschließlich für die Wasserstoffproduktion aufgebaut werden und somit Synergien mit dem Strommarkt ungenutzt bleiben“, sagt Ann-Kathrin Klaas, die die Studie gemeinsam mit sechs weiteren Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen verfasst hat.

Gleichzeitig führten strengere RFNBO-Kriterien zu einer Senkung der Stromkosten, da überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien wieder in den Markt zurückgespeist wird. „Die Effekte auf das gesamte europäische Energiesystem sind aber insgesamt gering“, so Klaas.

Bei einzelnen Elektrolyse-Projekten könnten sich die RFNBO-Kriterien stärker auswirken. So könnten die Kosten der Wasserstoffproduktionskosten in Deutschland mit den Kriterien bis zu einem Fünftel höher ausfallen im Vergleich zur unbeschränkten Teilnahme am Strommarkt. „Die Analyse zeigt, dass die Ausgestaltung der Korrelation signifikanten Einfluss auf die Zusammensetzung des EE-Portfolios sowie den Aufwand für Stromeinkauf und -verkauf und damit auch auf die Kosten für die Wasserstoffproduktion haben kann“, sagt Klaas. Weiterhin könnten durch die Kriterien die Marktrisiken für Wasserstoffproduzenten zunehmen.