23.September 2021 – Bayreuth, Dortmund, Hannover. Nur durch eine integrierte Planung
der Infrastruktur in den Bereichen Strom und Gas sowie einer daraus resultierenden
Identifizierung geeigneter Standorte für Wasserstoff-Elektrolyse werden volkswirtschaftliche
Fehlallokationen vermieden – zu diesem Ergebnis kommt die Studie "Quo vadis,
Elektrolyse?", die die drei Element Eins-Projektpartner Gasunie, TenneT und Thyssengas
heute vorgestellt haben. Dabei bestätigten sich das nordwestliche Niedersachsen und
Schleswig-Holstein als vorrangige Potenzialregion. Diese Region könnte durch einen
fünfstufigen Entwicklungsplan bis 2035 erschlossen werden.
Tim Meyerjürgens, COO von TenneT, sagte: "Unsere gemeinsame Studie zeigt die
signifikanten Vorteile einer systemdienlichen Standortplanung von Elektrolyseuren: Die
Elektrolyse muss dort erfolgen, wo die Erneuerbaren erzeugt werden und in ausreichendem
Maße zur Verfügung stehen, nämlich vornehmlich an den Küsten. Mit dieser Studie haben
wir die vorhandenen und zukünftigen Strom- und Gas-Infrastrukturen erstmals integriert
standortscharf analysiert und zeigen die konkreten Möglichkeiten der Weiterentwicklung auf."
„Unsere Ergebnisse beweisen einmal mehr, dass wir Gas- und Strominfrastrukturen
integrativ denken müssen. Power-to-Gas ist die Schlüsseltechnologie für den
Wasserstoffhochlauf und letztlich für eine erfolgreiche Energiewende“, sagte Dr. Thomas
Gößmann, Vorsitzender der Geschäftsführung der Thyssengas GmbH.
„Die Studie zeigt neben den Vorteilen einer integrierten Netzplanung auch die hohe
Bedeutung des von Gasunie geplanten Wasserstoffbackbones für die rasche Entwicklung
einer leistungsfähigen Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland. Darüber hinaus gibt uns die
Studie einen sehr guten Ausblick, wie und wohin wir den bereits identifizierten
Wasserstoffbackbone in der Zukunft noch weiterentwickeln müssen“, fügt Jens Schumann,
Geschäftsführer der Gasunie Deutschland, hinzu.
Zusammenfassung der Studien-Ergebnisse
Die Studie soll die Diskussion für einen schnellen und systemdienlichen
Wasserstoffmarkthochlauf in Deutschland weiter vorantreiben. Erstmalig wurden mit dieser
2 Studie die vorhandenen und zukünftigen Strom- und Gas-Infrastrukturen gemeinsam
berücksichtigt und Möglichkeiten der systemdienlichen Weiterentwicklung standortscharf mit
einbezogen. Das nordwestliche Niedersachsen ist nach den Ergebnissen der Studie für
infrastrukturell koppelnde Elektrolyseure in einer ersten Phase zu bevorzugen. Hier können
infolge der großflächigen Umstellung von L- auf H-Gas bestehende Erdgas-Leitungen
kurzfristig für eine weitreichende Verteilung von Wasserstoff nutzbar gemacht werden. Die
vorhandene Gasinfrastruktur hilft dabei, den erzeugten grünen Wasserstoff strukturiert und
verbrauchsgerecht in die großen Lastzentren zu transportieren. In einem zweiten Schritt
können große Elektrolyseure in Schleswig-Holstein nach 2025 an ein Wasserstoffnetz
angebunden werden. Bereits vorher könnten hier regionale Wasserstoff-Anwendungen die
Engpasssituation im Stromübertragungsnetz kurzfristig entlasten.
Fünfstufiger Entwicklungspfad bis 2035
Die Autoren der Studie schlagen einen fünfstufigen Entwicklungspfad zum Aufbau der
Wasserstoffinfrastruktur bzw. infrastrukturkoppelnder Elektrolyseure vor. Die ersten beiden
Schritte können bereits ab 2025 umgesetzt werden. Hierzu gehören:
1. Die Umspannwerksstandorte Emden/Ost und Diele sowie Garrel/Ost sind für die
ersten Großelektrolyseure besonders interessante Standorte. Diele liegt nah am
potenziellen Wasserstoffnetz des Fernleitungsnetzbetreibers Gasunie Deutschland.
Mit dem Anschluss beider Standorte, Diele und Emden/Ost, können Bremen und
Hamburg sowie die Salzkavernenspeicher-Standorte Nüttermoor und Jemgum
erreicht werden. Beide Standorte bieten zudem in Bezug auf die betrachtete
Potenzialregion die effizientesten Transportwege des Wasserstoffs zum
Verbrauchsschwerpunkt Rhein-Ruhr-Gebiet. So kann frühzeitig eine Verbindung
zwischen großskaliger Erzeugung und dem entsprechenden Verbrauch des
Wasserstoffs geschaffen werden.
2. Im zweiten Schritt bedarf es einer Weiterentwicklung der Wasserstoffnetze in
Richtung der anderen Hochpotenzialstandorte im nördlichen Niedersachsen. Dabei
sollten die sich vom angedachten Wasserstoff-Backbone nördlich befindenden
Umspannwerkstandorte angeschlossen werden. Dies betrifft insbesondere
Conneforde und die Region Wilhelmshaven.
Ab 2030/2035 folgen die weiteren Schritte drei bis fünf
3. Entsprechend der Stromnetzauslastung bietet sich bereits heute der Aufbau von
Elektrolysekapazitäten in Schleswig-Holstein für lokale Anwendungen in Raffinerie
und Verkehr an. Die erzeugten Wasserstoffmengen können aufgrund absehbar hoher
Transportanforderungen von Erdgas im Bestandsnetz hingegen voraussichtlich ab
2030 abtransportiert werden. Schleswig-Holstein ist dann, teilweise über Neubauten,
in das Wasserstofffernleitungsnetz integrierbar. Zunächst bieten sich
Elektrolyseurstandorte entlang der schleswig-holsteinischen
Hochspannungsstromleitung "Mittelachse" zwischen Flensburg und Elbe an.
4. Darüber hinaus bieten sich nach den Stromkriterien auch die direkten
Küstenstandorte in Schleswig-Holstein an. Hier ist bislang keine
Gasfernleitungsinfrastruktur vorhanden. Diese sollte entsprechend vor dem
Hintergrund der hohen Erzeugungspotentiale für Erneuerbare Energien und
Wasserstoff neu gebaut werden.
5. An einzelnen derzeit kritisch bewerteten Standorten würde sich eine an den
Netzengpässen orientierte Fahrweise der Elektrolyseure positiv auf die
Engpasssituation im Höchstspannungsnetz auswirken. Hierbei wären aber nach
heutigem Stand nur deutlich geringere Einsatzzeiten möglich.
Über grünen Wasserstoff, die Studie sowie die Autoren
Die Bundesregierung prognostiziert im Zusammenhang des Aktionsplans der Nationalen
Wasserstoffstrategie den Bedarf an grünem Wasserstoff im Jahr 2030 in Höhe zwischen 90
und 110 Terawattstunden pro Jahr. Diese Menge entspricht in etwa einem Fünftel des
3 Bruttostromverbrauchs in Deutschland im Jahr 2020. Deutschland hat bereits kurzfristig
einen Bedarf an inländisch produziertem grünen Wasserstoff. Grüner Wasserstoff ist ein
Energieträger, der aus regenerativer Energie erzeugt wird. Mittels Elektrolyse wird Wasser in
Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der Wasserstoff kann direkt an seinem
Produktionsort verwendet oder durch ein Wasserstoffnetz zu Industrieanlagen transportiert
werden. Alternativ kann er für eine spätere Verwendung auch gespeichert werden, z.B. in
bestehenden Salzkavernen.
Die Fernleitungsnetzbetreiber Gasunie Deutschland und Thyssengas sowie der
Übertragungsnetzbetreiber TenneT haben im Rahmen der Studie "Quo vadis, Elektrolyse?"
untersucht, an welchen Standorten die Einführung von Elektrolysekapazitäten zur
Herstellung von grünem Wasserstoff zu geringstmöglichen Infrastrukturkosten und
Emissionen führt. Die Studie fokussiert sich dabei auf eine Potenzialregion im
nordwestlichen Niedersachsen und Schleswig-Holstein, welche aufgrund infrastruktureller
Kriterien besonders für den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft geeignet ist. Die Studie kann
unter www.element-eins.eu/downloads/informationsmaterialien.html kostenfrei
heruntergeladen werden.
Ansprechpartner:
Gasunie Deutschland Dr. Philipp v. Bergmann-Korn, T +49 511 640607-2146, M +49 172 5410265, E philipp.vonbergmannkorn@
gasunie.de
TenneT TSO GmbH Mathias Fischer, T +49 921 50740-4044, M +49 151 276 578 32, E mathias.fischer@tennet.eu
Thyssengas Peter Alexewicz, T +49 231 91291-3189, M +49 162 295 9203, E peter.alexewicz@thyssengas.com
