Die Forschenden berücksichtigten nicht nur die Erzeugungskosten von grünem Wasserstoff, sondern auch Transport und Speicherung. Diese Infrastrukturkosten fallen für Kraftwerke deutlich stärker ins Gewicht als für industrielle Abnehmer.
“Ein wesentlicher Grund für den stockenden Hochlauf des deutschen Wasserstoffmarktes ist, dass Investoren keine Sicherheit über die zukünftig zu erwartenden Kosten haben”, erläutert Prof. Dr. Martin Wietschel, leitender Autor der Studie, den Hintergrund. »Zwar gibt es bereits viele Analysen zu den Erzeugungskosten von grünem Wasserstoff, aber auf Abnehmer in Industrie und Energiewirtschaft kommen auch Kosten für Transport und Speicherung zu.« Die resultierenden Bezugskosten haben Wietschel und sein Team nun in der Studie “Anwendungsspezifische Wasserstoffbezugskosten in Deutschland 2035” erstmals systematisch für 2035 ermittelt und zwischen verschiedenen Anwendungsfällen verglichen.
Wasserstoffkraftwerke: Hohe Kosten durch Speicherbedarf und geringe Volllaststunden
Hinzu kommen Netzentgelte für das Wasserstoffkernnetz. Diese fallen an den Ein- und Ausspeisepunkten an, also beim Erzeuger, bei der Ein- und Ausspeicherung sowie beim Verbraucher. Gerade hier steigen die Kosten dadurch, dass Spitzenlastkraftwerke nur wenige Stunden im Jahr laufen. Denn das Hochlaufentgelt für das Kernnetz ist aktuell ein jährlicher Festpreis für die vorgehaltene Ein- oder Ausspeiseleistung.
“Wird die gebuchte Ausspeiseleistung nur mit 500 Volllaststunden im Jahr beansprucht, steigen die spezifischen Transportkosten je Kilogramm ausgespeistem Wasserstoff”, erklärt Dr. Benjamin Pfluger, Co-Autor und Experte für Energieinfrastrukturen.
Insgesamt müssen Kraftwerksbetreiber mit Netzanschluss mit 8,77 bis 15,16 € je Kilogramm rechnen (265–460 €/MWh), rund die Hälfte davon für Infrastruktur. “Angesichts dieser hohen Kosten ist es schwer vorstellbar, dass sich solche Kraftwerke im Energy-Only-Markt wirtschaftlich betreiben lassen”, so Pfluger. “Denkbar sind Alternativen mit Vor-Ort-Elektrolyse oder erneuerbarem Methanol.”
Industrie: Vorteil bei Flexibilität
Komplett ohne Speicherkosten kommen Industriebetriebe aus, wenn sie ihre Wasserstoffnutzung flexibel in die Zeiten verlegen, in denen grüner Wasserstoff erzeugt wird. Durch vor Ort produzierten Wasserstoff entfallen auch die Transportkosten. »Ob es unterm Strich günstiger ist, die Produktion eines Betriebs zu flexibilisieren oder auf kontinuierliche Versorgung aus Wasserstoffnetz und -speichern zu setzen, muss für jeden Einzelfall berechnet werden«, ordnet Lukas Jansen ein, der für die Studie die modellbasierten Analysen durchführte.
Beratung: Mit Unsicherheit strategisch umgehen
Die für die Studie entwickelten Analysemethoden nutzen die CINES-Forschenden nun, um potenzielle Abnehmer und Erzeuger von Wasserstoff in Industrie und Energiewirtschaft zu beraten.
“Wasserstoff-Investments werden absehbar mit struktureller Unsicherheit behaftet bleiben”, blickt Studienleiter Martin Wietschel voraus. “Gerade unsere Analysen zeigen, wie sehr künftige Regulatorik und Entgelte die Wirtschaftlichkeit beeinflussen. Der CINES-Ansatz setzt daher darauf, Unternehmen in die Lage zu versetzen, mit dieser Unsicherheit umzugehen.”
Anstelle von Punktprognosen ermitteln die Forschenden Kostenbandbreiten, die sie in Abhängigkeit von Faktoren wie Regulatorik, technischer Auslegung sowie der künftigen Entwicklung des Energiesystems modellieren, vergleichen und optimieren. Dies bildet eine belastbare Basis für strategische Handlungsoptionen, Risikoanalysen und Hedging.
