Das Wasserstoffszenario stellt ein Leitplankenszenario dar. Hierbei liegt der Fokus nicht auf einem austarierten Energiesystem, sondern darauf aufzuzeigen, welcheMöglichkeiten der Energieträger innerhalb der Zielvorstellungen bzw. Vorgaben des Klimaschutzgesetzes aus demJahr 2021 bietet kann. Daher wird in demWasserstoffszenario ein Rahmen gesetzt, in dem Wasserstoff bevorzugt behandelt wird. Hierfür wurden für die H2-Herstellung, -Infrastruktur und -Anwendungen günstige Rahmenbedingungen Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem – eine systemische Analyse Im Rahmen des Teilprojektes 4 des DVGW-Forschungsvorhabens Roadmap Gas 2050 ist der verstärkte Einsatz von Wasserstoff in einem Wasserstoffszenario anhand einer systemanalytischen Bewertung untersucht worden; Details sind dem Deliverable 4.4 [1] zu entnehmen. Hierfür wurde das deutsche Energiesystem in einem Verbund von Modellen für die Abschätzung der Energienachfragen in den Sektoren Mobilität, Gebäude und Industrie und für die Energiebereitstellung (Strom, Wärme, Kraftstoff und Gas) modelliert. Der Bilanzraum der Modellierung ist für die Nachfragemodelle Deutschland und für das Energieangebot EU und MENA mit Schwerpunkt Deutschland. Grundlage der Modellierung ist die Einhaltung der THG-Minderungsziele für die Sektoren entsprechend dem Klimaschutzgesetz von 2021. Ziel war es zum einen, die Bedingungen und Auswirkungen eines schnellen Hochlaufs der Nachfrage von Wasserstoff und weiteren EE-Gasen zu analysieren; zum anderen sollte auch die Bereitstellung der Gase beschrieben werden. Ein möglichst wahrscheinliches Szenario im Sinne einer Vorhersage zu entwerfen, war hingegen keine Zielsetzung des Vorhabens. Kriterien wie Handwerkermangel, Akzeptanz und betriebswirtschaftliche Überlegungen oder regulatorische Randbedingungen wurden vor diesem Hintergrund nicht betrachtet, was in der Realität zu einer langsameren Umsetzung führen kann. Umgekehrt könnte der russische Angriffskrieg auf die Ukraine und die damit verbundene Energiekrise zu administrativen Maßnahmen auf europäischer und nationaler Ebene führen, die zu einer Beschleunigung der Umsetzung führen. von: Wolfgang Köppel (DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT), Prof. Dr. Martin Wietschel, Dr. Till Gnann, Dr. Tobias Fleiter, Benjamin Lux, Pia Manz, Dr. Matthias Rehfeldt, Daniel Speth (alle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI), Dr. Jan Steinbach (Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien IREES) & Dr. Benjamin Pfluger (Fraunhofer-Institut für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG) Bereich Rahmenbedingungen Klimaziele sektorspezifische Einhaltung der Klimaziele 2021 Defossilierungsstrategie hohen Einsatz von Wasserstoff und Biomethan Wasserstoff 20 Vol.-% Beimischung bis 2030 Verstärkter Einsatz von Wasserstoff in Industrie und Mobilität Sanierungsrate Gebäudesektor 1,4 Prozent pro Jahr Heizungen erhöhter Anteil EWP Preise Energieträger Stand und Prognosen aus 2022 – Berücksichtigung aktueller Preissteigerungen Tabelle 1: Rahmenbedingungen des Wasserstoffszenarios im Überblick Quelle: DVGW u. a. zur Geschwindigkeit des Aufbaus und der Wirtschaftlichkeit unterstellt. Für konkurrierende Optionen hingegen werden eher pessimistische Annahmen getroffen. In Tabelle 1 sind die wesentlichen Ausrichtungen dargestellt. Ergebnisse Für das Jahr 2030 ergibt sich imWasserstoffszenario eine Wasserstoffnachfrage von 99 Terawattstunden (TWh), die bis 2045 deutlich auf 664 TWh ansteigt. Die anderen Gase (Erdgas, Biogas und synthetisches Methan) werden im Jahr 2030 mit insgesamt 519 TWh nachgefragt und 2045 noch mit 76 TWh. Die sektorale Aufteilung wird in der Abbildung 1 dargestellt. Der zur Deckung dieses Verbrauchs benötigteWasserstoff wird 2045 innerhalb Deutschlands (ca. 272 TWh) und der F 51 energie | wasser-praxis 01/2023 F O R S C H U N G & E N T W I C K L U N G
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