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Gutachten: Elektrolyseure können Stromnetz entlasten und Wasserstoffhochlauf unterstützen

Elektrolyseure können auf allen Stromnetzebenen entlastend wirken. Ihre Platzierung in vielen verschiedenen Regionen Deutschlands hat einen Nutzen für das gesamte Energiesystem. Das zeigt ein Gutachten, die das Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln (EWI) im Auftrag von E.ON und der Thüga-Gruppe durchgeführt hat.

von | 28.06.24

Elektrolyseur der ersten Strom zu Gas Demonstrationsanlage der Thüga-Gruppe in Frankfurt am Main aus dem Jahr 2014. Copyright/Foto: Joachim Storch / Bad Homburg – www.foto-storch.de

28. Juni 2024 | Elektrolyseure können auf allen Stromnetzebenen entlastend wirken. Ihre Platzierung in vielen verschiedenen Regionen Deutschlands hat einen Nutzen für das gesamte Energiesystem. Das zeigt ein Gutachten, die das Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln (EWI) im Auftrag von E.ON und der Thüga-Gruppe durchgeführt hat.

Das EWI untersuchte anhand von verschiedenen Kriterien, welche Standorte für den Bau von Elektrolyseuren geeignet wären. Zentrale Aspekte hierbei waren die Fragen, wie der Bedarf an Wasserstoff künftig bestmöglich bedient werden kann und wie Elektrolyseure mehr Flexibilität für das Energiesystem schaffen können.

Im Gutachten wurden drei verschiedene Größenklassen (kleiner als 10 Megawatt, 10 bis 50 MW und größer als 50 Megawatt) betrachtet. Laut Gutachten können Elektrolyseure mit einer Leistung unter 10 MWbis zum Jahr 2030 insbesondere in den Regionen systemdienlich wirken, die sowohl eine hohe Wasserstoffnachfrage als auch ein hohes regionales Potenzial für Erneuerbare Energien aufweisen. Dies sind unter anderem der Raum Dithmarschen in Schleswig-Holstein und das Mitteldeutsche Chemiedreieck. Leistungsstärkere Elektrolyseure könnten vorzugsweise in Regionen in Norddeutschland sowie im Ruhrgebiet und im Rheinland gebaut werden, damit sie gut an die zukünftige Wasserstoffinfrastruktur angebunden sind.

Eine deutliche Entwicklung ist in den Szenarien für das Jahr 2040 zu erkennen – aufgrund der dann weiter gestiegenen Wasserstoffnachfrage und des Ausbaus der Wasserstoffnetze. Bis dahin werden noch deutlich mehr Regionen gut beziehungsweise sehr gut für den systemdienlichen Einsatz von Elektrolyseuren geeignet sein. Die besten Standorte für Elektrolyseure der Leistungsklasse unter 10 Megawatt liegen laut Gutachten in Norddeutschland, im Mitteldeutschen Chemiedreieck und im Rheinland. Auch in Süddeutschland wird es gut geeignete Standorte geben. Je größer die Leistung des Elektrolyseurs, desto genauer müssen systemdienliche Standorte ausgewählt werden. Denn mit zunehmender Größe der Elektrolyseure steigen die Anforderungen an die Anbindung und Platzierung. Die Ausgestaltung von Anreizen zum systemdienlichen Einsatz von Elektrolyseuren sollte daher keine Region von vornherein ausschließen. Dies ist wichtig etwa für Förderungen.

Wie das Gutachten zeigt, können Elektrolyseure insbesondere dort systemdienlich wirken, wo viele Erneuerbare-Energien-Anlagen an die Verteilnetze angeschlossen werden. Bereits heute führt der beschleunigte Zubau von Erneuerbaren Energien (EE) immer wieder dazu, dass einzelne Anlagen erst verzögert angeschlossen werden. Wird regional erzeugter EE-Strom für Elektrolyse genutzt, können das Stromnetz entlastet, die Flexibilität des Systems erhöht und so Abregelungen vermieden werden. Elektrolyseure könnten helfen, Engpässe auf allen Ebenen des Stromnetzes zu verhindern und damit die Systemkosten zu reduzieren. Darüber hinaus verdeutlicht das Gutachten, dass die Anbindung an ein künftiges Wasserstoffnetz für den Transport des Wasserstoffs zu den Verbrauchern sowie die regionale Nachfrage nach Wasserstoff eine entscheidende Rolle spielen.

Eine systemdienliche Verortung von geplanten Projekten ist bisher nur wenig erkennbar. Das wird im Vergleich mit den Ergebnissen der H2-Bilanz sichtbar, die ebenfalls auf Daten des EWI basiert. Dies könnte durch eine Förderung nach wenigen Kriterien verändert werden, die das Gesamtsystem und die Bedarfe der verschiedenen Sektoren berücksichtigen.

Für die Standortbewertung hat das EWI verschiedene Kriterien herangezogen: Die regionalen Potenziale Erneuerbarer Energien, die Häufigkeit der regionalen Redispatch-Maßnahmen, das Höchstspannungsnetz in der Region, das Wasserstoff-Transportnetz, das regionale geplante Wasserstoff-Verteilnetz, potenzielle Wasserstoffspeicher, Wasserstoffnachfrage, Kraftwerksstandorte und Flächenverfügbarkeit. Diese Kriterien wurden unterschiedlich gewichtet und abschließend wurde eine Gesamtbewertung der Regionen vorgenommen.

 

 

(Quelle: Thüga/2024)

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