Synthetisches Erdgas und seine Rolle als Wasserstoffträger

Bis 2030 will Deutschland 10.000 MW Elektrolyse-Kapazität aufbauen. Der damit erzeugte Wasserstoff reicht aus, um 30 bis 50 Prozent des deutschen Wasserstoff-Bedarfs zu decken. Der Rest muss über Importe aus dem Ausland gedeckt werden. Laut Nationaler Wasserstoffstrategie werden ab 2030 Einfuhren von mindestens 45 Milliarden kWh Wasserstoff pro Jahr benötigt. Der Import über Pipelines wird hierzu nicht ausreichen, wie eine Studie von Agora Industrie anführt. Eine weitere Importmöglichkeit stellt der Transport via Schiff dar. Laut der Studie, die Agora zusammen mit der Technischen Universität Hamburg erstellt hat, variieren, je nach Importweg, die Kosten und technischen Risiken.

Die Studie trägt den Titel „Wasserstoff-Importoptionen für Deutschland. Analyse mit einer Vertiefung zu Synthetischem Erdgas (SNG) bei nahezu geschlossenem Kohlenstoffkreislauf". Zum Hintergrund: Die mögliche Nutzung von SNG wird laut den Marktforschern zunehmend als Option diskutiert. SNG wird künstlich mithilfe von Strom und CO2 produziert. Kommen beide aus nachhaltigen Quellen − etwa Solarstrom und CO2 aus der Luft − könne man von einem klimaneutral erzeugten Molekül sprechen. Allerdings, so ergänzt Agora, erfordere der klimaneutrale Einsatz von SNG zusätzlich Technologie-Komponenten, etwa zur Abscheidung und zum Transport von CO2 (Carbon Capture and Storage, CCS).
 
Den Fokus auf SNG erklärt Frank Peter, Direktor von Agora Industrie: „Mit dem Bau der LNG-Terminals in Deutschland ist auch eine Diskussion über die künftige Verwendung der Infrastruktur für die Einfuhr klimaneutral erzeugter Moleküle entbrannt. Für manche Konzepte haben die Flüssiggasterminals überhaupt erst die Voraussetzungen geschaffen, um als Importalternative für Wasserstoff in Betracht gezogen zu werden. Der Wettbewerb, auf welchem Weg Deutschland in Zukunft den benötigten Wasserstoff einführen wird, hat sich damit ausgeweitet.“

Aus ihren Untersuchungen ziehen die Studienautoren folgende Schlussfolgerungen:

• Transportkosten: Pipelines sind mit Kosten von unter 1 Euro/Kilogramm Wasserstoff der günstigste Weg, reinen Wasserstoff zu importieren. Beim Import von Wasserstoffträgern per Schiff erhöhen sich die Transportkosten nach Rückumwandlung auf etwa 2 bis 5 Euro/Kilogramm Wasserstoff. Wasserstoffderivate wie Ammoniak oder brikettierter Eisenschwamm (HBI), die direkt weiterverarbeitet werden können, sind eine kosteneffektive Alternative − die Kosten liegen unter 1,50 Euro/Kilogramm Wasserstoff. SNG als Wasserstoffträger mit Rückkonvertierung im Importhafen kostet 3,50 bis 4,50 Euro/Kilogramm Wasserstoff. SNG erscheint laut Agora günstiger, sofern auf eine zentrale Rückumwandlung in gasförmigen Wasserstoff verzichtet werden kann.
• Die Importoption SNG: Die Nutzung von SNG mit einem nahezu geschlossenen Kohlenstoffkreislauf als Wasserstoffträger geht laut Agora mit drei Herausforderungen einher: Zum einen handelt es sich um Komponenten mit vergleichsweise niedrigem Technologie-Reifegrad und einer Umsetzungszeit von zehn Jahren. Zum zweiten steht SNG im Wettbewerb mit anderen Import-Optionen, die SNG mittelfristig preislich unterbieten können. Drittens besteht eine regulatorische Unsicherheit darin, wie internationale Kohlenstoffströme gemessen, dokumentiert und überprüft werden können.
• Zur SNG-Infrastruktur: Bestehende Erdgasnetze lassen sich kurzfristig für den Transport von SNG nutzen. Allerdings beinhaltet dessen Nutzung laut Agora ein Transformationsrisiko, wenn dadurch die notwendige Umstellung der Methan-Netze auf Wasserstoff verschleppt wird. Die Marktforscher empfehlen: Angesichts der kritischen Bedeutung von SNG sollte der Fokus in Deutschland auf der Umrüstung zu und dem Bau von Wasserstoffpipelines liegen. Die Schaffung neuer CO2-Infrastruktur sollte sich auf No-regret-CCS-Anwendungen konzentrieren. 

Die 66-seitige Publikation „Wasserstoff-Importoptionen für Deutschland. Analyse mit einer Vertiefung zu Synthetischem Erdgas (SNG) bei nahezu geschlossenem Kohlenstoffkreislauf“ ist auf der Internetseite von Agora Energiewende, unter deren Dach Agora Industrie angesiedelt ist, downloadbar.