Aurora-Studie beleuchtet Kosten für grünen Wasserstoff

Verschiedene Szenarien zur Herstellung grünen Wasserstoffs haben die Expertinnen und Experten von Aurora Energy Research einer Analyse unterzogen. Im Fokus standen verschiedene Elektrolyseurgeschäftsmodelle und deren Eignung, Wasserstoff in Europa für weniger als 2,50 Euro pro Kilo und damit günstiger als blauen, aus Erdgas hergestellten Wasserstoff zu produzieren. Die Ergebnisse ihrer Studie "Shades of Green (Hydrogen) report" liegen nun vor.

"Die Produktionskosten des grünen Wasserstoffs und damit seine Konkurrenzfähigkeit zu blauem Wasserstoff sind von verschiedenen Faktoren abhängig", sagt Lisa Langer, Commercial Manager bei Aurora Energy Research. Die Investitionskosten für die Anlagen würden bereits rapide sinken, anders als bei den Produktionskosten. "Hauptkostentreiber bei der Herstellung von Wasserstoff mit Elektrolyseuren sind künftig die Stromkosten. Deshalb ist es entscheidend, das Geschäftsmodell zu optimieren", betont Langer. 

Ein Kilo grüner Wasserstoff bestenfalls für 2 bis 2,50 Euro

Eine erste Differenzierung nimmt Aurora bei der Herkunft des verwendeten Stroms für die Elektrolyse vor: Entweder wird der Elektrolyseur an das Stromnetz angeschlossen und nutzt den dort dargebotenen Strommix oder er läuft im Inselbetrieb, direkt gekoppelt an eine erneuerbare Energieanlage. Hier zieht die Studie ein klares Resümee: Die niedrigsten Gesamtkosten für grünen Wasserstoff fallen nach Ansicht des Marktforschungsinstituts im Inselbetrieb an, da hier keine Kosten für den Netzanschluss anfallen. 

Die besten Bedingungen für kostengünstigen grünen Wasserstoff sehen die Studienautorinnen und -autoren in Norwegen in Kombination mit Onshore-Windkraftanlagen. Sehr gute Windressourcen vor Ort sorgten dafür, dass sowohl die Kosten für den erzeugten Windstrom sinken, als auch die Auslastung und Wirtschaftlichkeit des Elektrolyseurs steigen. Ähnlich günstig seien die Bedingungen in Spanien, ebenfalls mit der direkten Kombination von Elektrolyseuren und Onshore-Windkraft. 

Eine weitere Stellschraube, mit der Betreiber solcher Insellösungen an den Produktionskosten drehen können, sei die Dimensionierung des Elektrolyseurs. Langer empfiehlt, dessen Leistung in Abhängigkeit von den Gegebenheiten des Stromerzeugers vor Ort zu errechnen. "Im Idealfall sind dann die Kosten pro Kilo Wasserstoff um bis zu 40 Prozent niedriger, als wenn der Elektrolyseur einfach die gleiche Nennleistung wie das Erneuerbaren-Kraftwerk hat."

Befreiung von Netzgebühren und Steuern nicht EU-weit

Im optimistischsten Szenario halten die Forscher grünen Wasserstoff zu Kosten von 2 bis 2,50 Euro für möglich. "Unsere Analyse zeigt, dass die Produktionskosten für grünen Wasserstoff in den nächsten zwei Jahrzehnten schnell sinken werden", sagt Anise Ganbold, Global Energy Markets Lead von Aurora Energy Research. 2 Euro pro Kilo grünen Wasserstoffs könne mit niedrigeren Stromkosten und höherem Wirkungsgrad des Elektrolyseurs gelingen. Um einen schnelleren Rückgang der Stromkosten zu fördern und grünen Wasserstoff konkurrenzfähig zu seinem blauem Pendant zu machen, sollten Regierungen den Erneuerbaren-Ausbau stützen und Elektrolyseure von Netzgebühren und Steuern befreien, betont Ganbold. Insbesondere netzgekoppelte Elektrolyseanlagen profitierten davon.

Ganbold zieht einen Vergleich mit anderen europäischen Staaten: Die Gebühren für den Zugang zum Stromnetz sowie andere Abgaben variieren je nach Land, Standort, Anschlussgröße und auch nach Tages- und Jahreszeit. Im Europavergleich am höchsten seien die Netzanschlusskosten in Deutschland, Großbritannien und Dänemark, wobei die ersten beiden Länder Ausnahmeregelungen für Elektrolyseure und andere industrielle Großverbraucher haben. "In Dänemark fehlen solche Regelungen, wodurch die Herstellung von Wasserstoff aus Netzstrom dort derzeit praktisch unerschwinglich ist", sagt Ganbold.

Zum Vergleich: In Deutschland etwa sind netzgekoppelte Elektrolyseure, die vor 2030 gebaut werden und für grünen Wasserstoff zertifiziert sind, von der EEG-Umlage befreit. Ohne diese Befreiung wären die Stromkosten ungefähr doppelt so hoch.

Manko der netzgekoppelten Elektrolyseure

In der flexiblen Fahrweise netzgekoppelter Anlagen sieht Aurora eine weitere Möglichkeit zur Senkung der Produktionskosten. So könnten die Elektrolyseure Zeiten mit niedrigeren Strompreisen ausnutzen. Die Gesamtbetriebskosten ließen sich dadurch im Vergleich zu permanent laufenden Elektrolyseuren je nach Land um über 50 % reduzieren. 

Eine Kurzfassung der Studie "Shades of Green (Hydrogen) report" stellt Aurora Energy Research auf seiner Internetseite zum Download bereit.