T E C H N I K -200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 Marktpreis [EUR/MWh] 2019 2020 2021 Mittelwert 2019 Grenzpreis 6 EUR/kg 100 EUR/MWh 10 EUR/MWh 20 EUR/MWh 30 EUR/MWh 40 EUR/MWh 50 EUR/MWh 60 EUR/MWh 70 EUR/MWh 80 EUR/MWh 90 EUR/MWh H ² -Gestehungskosten [EUR/kg] Auslastung des Elektrolyseurs 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % 15 14 13 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Abb. 4: Jahresdauerkennlinie Großhandelspreise Strom, Marktgebiet DE-LU (2019– 2021), basierend auf [8] Abb. 5: Wasserstoff-Gestehungskosten in Abhängigkeit der Anlagenauslastung und der Stromkosten stunde (MWh) eineAuslastung vonmindestens 50 Prozent nötig, um unter dem Zielpreis von 6 Euro je kgWasserstoff zu bleiben. Bei höherer Anlagenauslastung kann auch bei höheren Strompreisen Wasserstoff zu Kosten unterhalb des Zielpreises produziert werden. Bei Vollauslastung würden Stromkosten von 58 Euro/MWh in der Beispielrechnung genau den Zielpreis von 6 Euro/kg treffen. Generell gilt: Je höher die Systemauslastung und je niedriger die Stromkosten, destoniedriger sind auch die Wasserstoff-Gestehungskosten. Darüber hinaus gibt es weitere Möglichkeiten, dieGestehungskostenzuverringern; allenvoran durch ein breites Spektrum an Förderprogrammen zumAufbauderWasserstoff-Infrastruktur. In diesem Zusammenhang bietet auf Bundesebene das BMDV verschiedene Förderprogramme imRahmendesNationalen InnovationsprogrammsWasserstoff- undBrennstoffzellentechnologie (kurz: NIP) an, wodurch Investitionskostenzuschüsse inHöhe von bis zu 65 Prozent der Anlagenkosten abgedeckt werden können. Und auchauf Landesebene stehenFörderprogramme bereit, umdenMarkthochlauf vongrünemWasserstoff zu ermöglichen. Zudem bietet die KfWBankengruppe Fördermöglichkeiten in Form von vergünstigten Darlehen an. Weitere Stellschrauben umfassen die Reduktion der Steuer- und Abgabenlast beim Betrieb von Elektrolyseanlagen und Infrastruktur. Strategie für eine regionale Wasserstoffinfrastruktur am Beispiel des Projekts MH ² Regio ImRahmendesHyExperts-Projekts „MH2Regio“ wurde imJahr 2021 eine Strategie für eine regionale Wasserstoff-Infrastruktur für die Stadt Frankfurt am Main entwickelt. Hierzu hat die Stadt Fördermittel aus dem HyLand-Förderprogramm zur Erarbeitung einer Studie erhalten, die unter Einbezug vonProjektpartnern aus der Mobilität erstelltwurde. Ausgangspunkt des Projekts ist das Müllheizkraftwerk Nordweststadt im Frankfurter Stadtgebiet, an demdie Installation einer Elektrolyseanlage mit bis zu 5 MW Leistung untersucht wurde [9]. Basierend auf einer Analyse des zukünftigen Wasserstoffbedarfs imRhein-Main-Gebietmit 500 bis 1.000 t für das Jahr 2025 [10] hat Tractebel eine Studie zur Bestimmung des technisch und wirtschaftlich optimalenGesamtkonzepts erstellt. Der amMüllheizkraftwerk erzeugte grüneWasserstoff soll verschiedenen Anwendergruppen aus demPersonennahverkehr, der Logistik und der Binnenschifffahrt als Kraftstoff bereitgestellt werden. Ziel des Projekts war es, für diese Anwendergruppen standardisierte technische Anlagenkonzepte zu erstellen, die eine einfache Adaption auf Standorte und Anforderungen ermöglichen. Die optimale Gestaltung der erforderlichen Wasserstoff-Infrastruktur – von der Elektrolyse über den Transport bis zur Tankstelle – wurde in verschiedenen Szenarienmodellgestützt untersucht. Neben unterschiedlichen Optionen zum Transport des Wasserstoffs (Trailer oder Pipeline) wurdenmehrere Standorte undNachfrageprofile der Anwender imModell optimiert. Auf Basis derWasserstoff-Kosten als Leitindikator wurde ein Nachfrage-orientierter Ausbau der Infrastruktur als Optimum ermittelt. Als Kosten-optimales Transportmittel wurde dabei der Wasserstoff-Transport in Lkw-Trailern mit 500 bar Druck identifiziert. Quelle: Tractebel Engineering Quelle: Tractebel Engineering 24 energie | wasser-praxis 03/2022
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