rücksichtigen, welche bei Anlagen im Stadtgebiet häufig begrenzt ist. Dies gilt insbesondere für Elektrolyseanlagen mit hoher Produktionsleistung sowie bei gleichzeitigem Aufbau von Betankungs- und Abfüllinfrastruktur vor Ort und stellt höhere Anforderungen an die technische Planung. Theoretisches Produktionspotenzial für grünen Wasserstoff an Müllverbrennungsanlagen Welche Mengen an grünem Wasserstoff an Müllverbrennungsanlagen theoretisch produziert werden könnte, lässt sich anhand der Bestandsdaten der MVA berechnen. Insgesamt ergibt sich ein Produktionspotenzial von ca. 40 Mio. kg Wasserstoff pro Jahr bei einer Elektrolyseleistung von in Summe ca. 260 Megawatt (MW). Bezogen auf eine mittlere Anlagengröße mit einer Jahreskapazität von 290.000Megatonnen pro Jahr (Mg/a) ergibt sich eine Produktionsmenge von 590 t Wasserstoff pro Jahr – ausreichend beispielsweise für den Betrieb einer Busflotte vonmehr als 70 Fahrzeugen. Die räumliche Verteilung des Produktionspotenzials ist in Abbildung 2 als Heatmap dargestellt. Die höchste Potenzialdichte besteht in Ballungsgebietenmit hohemAbfallaufkommenwie z. B. dem Ruhrgebiet, dem Rheinland, dem Rhein-Main-Gebiet oder Großstädten wie Berlin, Bremen, Hamburg und München – ideale Voraussetzungen also für den Aufbau regionaler Wasserstoff-Ökosysteme. Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffproduktion Durch den Betrieb von Elektrolyseanlagenergibt sich für denMVA-Betreiber eine zusätzliche Erlösmöglichkeit durch die Vermarktung des grünen Wasserstoffs, neben der bestehenden Vermarktung von Strom und (Fern-) Wärme sowie den Erlösen aus den Abfallgebühren. Die Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffvermarktung gegenüber der Stromvermarktung ist abhängig vom Strommarktpreis: Angenommen, ein Teil der Stromproduktion der MVA wird kurzfristig am Spot-Markt (Day-ahead-Markt) vermarktet, so kann der Erlös durch eine flexible Steuerung der Elektrolyseanlage optimiert werden. Ausschlaggebend sind hierfür aus unternehmerischer Sicht die kurzfristigenOpportunitätskosten. Es lässt sich ein äquivalenter Strom-Grenzpreis berechnen, bis zu dem sich der Verkauf vonWasserstoff gegenüber der Vermarktung von Strom lohnt. Betrachtet man den Verlauf der Großhandelspreise amDay-ahead-Markt in Deutschland für die vergangenen drei Jahre, so zeigt sich, dass eine Wasserstoff-Vermarktung bei einemVerkaufspreis von beispielsweise 6 Euro/kg in mehr als 8.000 Stundenpro Jahr inden Jahren 2019 und 2020 höhere Erlöse erzielt hätte als der direkte Stromverkauf. Höhere Strompreise, wie sie im Jahr 2021 aufgetreten sind, führenhingegen zu einer deutlichen Reduktion der Betriebsstunden der Elektrolyseanlage. Hiermit stellt sich für den MVA-Betreiber (sowie für Betreiber von EE-Anlagen imAllgemeinen) die Frage nach einer langfristigen Strategie der Stromvermarktung und -nutzung. Voraussetzung für den Erlös-optimierten Betrieb ist, dass die Wasserstoffnachfrage zu jeder Zeit gedeckt werden kann, z. B. durch den Betrieb eines Speichers zum Lastausgleich. DieKostenzur Produktionvongrünem Wasserstoff, die Wasserstoffgestehungskosten,werdenwesentlichdurch die operativen Kosten (d. h. durch den Strompreis und die erreichbaren Volllastbetriebsstunden der Elektrolyseanlage) beeinflusst. Die Investitionskosten haben dabei einen höheren Einfluss auf Projekte mit niedriger Anlagenleistung, während der Einfluss dieser Kosten mit zunehmender Auslastung der Elektrolyseanlage sinkt. In der Praxis ist daher eine möglichst hohe Auslastung anzustreben. Abbildung 5 stellt die Entwicklung derWasserstoffgestehungskosten beispielhaft für eine Referenzanlagemit einer Elektrolyseleistung von 4 MWdar. Es wird deutlich, dass Anlagenauslastung und Strompreis einen hohen Einfluss auf die Wasserstoffgestehungskosten haben. So ist, bezogen auf den Zielpreiskorridor fürdieMobilität,bei einem Strompreis von 40 Euro pro Megawatt23 energie | wasser-praxis 03/2022 Zertifikat abgelaufen? Jetzt umstellen auf: KLINGERSIL® C-4240 Germany PR IMUS AWARD SIEGERin der Kategorie DICHTUNGEN Die Trinkwasserversorgung ohne Kompromisse – Prüfbestätigung nach Elastomerleitlinie bis März 2026 KLINGER GmbH, 65510 Idstein, Tel. +49 6126 40160, mail@klinger.de, www.klinger.de
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