Wege der Wasserstoffdekarbonisierung

Angesichts der zunehmenden Dynamik im Bereich Wasserstoff wird zunehmend klar, dass die Entscheidungsträger den Schwerpunkt auf die Dekarbonisierung legen müssen, um sicherzustellen, dass Wasserstoff sein Potenzial als Schlüssellösung für die globale Energiewende ausschöpfen und einen wesentlichen Beitrag zu Netto-Null-Emissionen leisten kann.

Um diese Bemühungen zu unterstützen, enthält der Bericht des Hydrogen Council, „Wege zur Wasserstoffdekarbonisierung', liefert neue Daten auf der Grundlage einer Bewertung der Treibhausgasemissionen (THG), die durch verschiedene Wasserstoffversorgungspfade erzeugt werden, und der Lebenszyklus-THG-Emissionen für verschiedene Wasserstoffanwendungen (siehe unten Teil 1 – Eine Ökobilanz). Darüber hinaus untersucht der Bericht 3 hypothetische Wasserstoffversorgungsszenarien, um die Machbarkeit und die Auswirkungen des großmaßstäblichen Einsatzes von erneuerbarem und kohlenstoffarmem Wasserstoff zu messen (siehe unten Teil 2 – Mögliche Versorgungsszenarien).

Der Bericht zeigt, dass eine kohlenstoffarme Wasserstoffversorgung in großem Maßstab wirtschaftlich und ökologisch machbar ist und erhebliche gesellschaftliche Vorteile haben wird, wenn der richtige lokale Ansatz und bewährte Verfahren für die Produktion verwendet werden. Der Bericht zeigt auch, dass es nicht einen einzigen Wasserstoffproduktionsweg gibt, um niedrige Treibhausgasemissionen (THG) über den gesamten Lebenszyklus zu erreichen, sondern dass ein faktenbasierter Ansatz erforderlich ist, der regionale Ressourcen nutzt und eine Kombination verschiedener Produktionswege umfasst. Dadurch werden sowohl Emissions- als auch Kostensenkungen erreicht, die letztendlich dazu beitragen, das Energiesystem zu dekarbonisieren und die globale Erwärmung zu begrenzen.

Teil 1 – Eine Ökobilanz

• Die Ökobilanzanalyse (LCA) in dieser Studie befasst sich mit allen Aspekten der Lieferkette, von der Primärenergiegewinnung bis zum Endverbrauch. Zur Veranschaulichung wurden acht Primärenergie-zu-Wasserstoff-Wertschöpfungsketten ausgewählt.
• Über die dargestellten Wasserstoffpfade und Anwendungen hinweg kann eine sehr hohe bis hohe THG-Emissionsreduzierung unter Verwendung von grünem (Sonne, Wind) und blauem Wasserstoff nachgewiesen werden.
• In der LCA-Studie zeigt Erneuerbare Energien + Elektrolyse die stärkste THG-Reduktion der verschiedenen in dieser Studie untersuchten Wasserstoffbereitstellungspfade, wobei ein Best-Case-Pfad für blauen Wasserstoff ebenfalls in die gleiche Größenordnung kommt.

Teil 2 – Mögliche Versorgungsszenarien

• Derzeit wird der überwiegende Teil des Wasserstoffs auf fossilen Wegen hergestellt. Eine Verzehnfachung der Wasserstoffversorgung bis 2050 erreichen, wie es der Hydrogen Council in seinem vorsieht 'Hochskalieren' Bericht (2017) muss die bestehende Verwendung von Wasserstoff – und all seine vielen potenziellen neuen Rollen – durch dekarbonisierte Quellen gedeckt werden.
• In der Studie werden drei hypothetische Versorgungsszenarien mit dekarbonisierten Wasserstoffquellen betrachtet: 1) eine „grüne“, auf erneuerbaren Energien basierende Welt; 2) eine „nur blaue“ Welt, die auf Kohlenstoffbindung angewiesen ist; und 3) ein kombiniertes Szenario, das eine regionsspezifische Kombination aus grünem und blauem Wasserstoff basierend auf der erwarteten regionalen Kostenentwicklung jeder Quelle verwendet.
• Die Studie stellt fest, dass eine dekarbonisierte Wasserstoffversorgung unabhängig vom Produktionspfad möglich ist: Während sowohl das grüne als auch das blaue Grenzszenario in Bezug auf die erforderliche Geschwindigkeit des Scale-up sehr ambitioniert wären, überschreiten sie weder die weltweiten Ressourcen an erneuerbaren Energien noch an Kohlenstoff Sequestrierungsfähigkeiten.
• Eine Kombination von Produktionspfaden würde über den gesamten Zeitraum des Scale-up zur kostengünstigsten globalen Versorgung führen. Dies geschieht, indem der kurzfristige Kostenvorteil von „blau“ in einigen Regionen optimal genutzt und gleichzeitig ein Scale-up der Elektrolyse erreicht wird.
• In Wirklichkeit wird das dekarbonisierte Versorgungsszenario eine Reihe verschiedener erneuerbarer und kohlenstoffarmer Wasserstofferzeugungspfade kombinieren, die optimal an lokale Bedingungen, politische und gesellschaftliche Präferenzen und Vorschriften sowie industrielle und Kostenentwicklungen für verschiedene Technologien angepasst sind.

Ansehen und herunterladen 'Pfade zur Wasserstoffdekarbonisierung hier studieren:

• Zusammenfassung
• Teil 1 – Eine Ökobilanz
• Teil 2 – Mögliche Versorgungsszenarien