Wasserstoffstudie Nordrhein-Westfalen (NRW)

Autoren: Dr. Jan Michalski, Matthias Altmann, Dr. Ulrich Bünger, Werner Weindorf
Datum: Mai 2019

In dieser Studie der LBST werden unterschiedliche Faktoren untersucht, die eine Nutzung der ökonomischen und klimarelevanten Potenziale von Wasserstoff in Nordrhein-Westfalen und in Deutschland bedingen. Dafür wird für die Zeithorizonte 2030 und 2050 auf Basis einer Energiesystemanalyse die Bedeutung des Energieträgers Wasserstoff in den Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie eines zukünftigen Energiesystems unter Berücksichtigung der Netzrestriktionen näher beleuchtet. Die Arbeiten werden durch eine Diskussion der wirtschaftlichen Chancen, Wertschöpfungspotenziale und Arbeitsplatzeffekte für den Standort NRW und Deutschland ergänzt. Die Ergebnisse liefern eine fundierte Basis für Entscheidungen zur mittel- und langfristigen strategischen Ausrichtung des Landes mit Blick auf die zukünftige Rolle und Anwendungsszenarien von Wasserstoff.

Durch den zunehmenden Ausbau der erneuerbaren Energien und die voranschreitende Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie unterliegt das deutsche Energiesystem einem grundlegenden Wandel, der nicht nur einen  entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz leistet, sondern auch wirtschaftliche Chancen durch neue Arbeitsplätze,  Wirtschaftswachstum und eine Reduktion der Importabhängigkeit von fossilen Rohstoffen bietet. In diesem Zusammenhang kann Wasserstoff, der vornehmlich mittels Elektrolyse aus erneuerbarem Strom produziert werden wird, als universeller  Energieträger in den genannten Sektoren und als Langzeitspeicher großer Energiemengen einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.

Die wesentliche Zielsetzung der vorliegenden Studie besteht in einer Untersuchung der ökonomischen und klimarelevanten Wirkungspotenziale von Wasserstoff in einem künftigen Energiesystem in Nordrhein-Westfalen und Deutschland. Dazu wird der Einsatz von Wasserstoff aus Wasserelektrolyse im Rahmen einer umfassenden Sektorenkopplung (Strom, Wärme, Verkehr und Industrie) im künftigen Energiesystem mit einem zunehmenden Anteil an erneuerbaren Energien systematisch modelliert und analysiert. Neben den wirtschaftlichen Chancen und Anforderungen an die relevanten Energieinfrastrukturen durch Wasserstoff stehen dabei auch mögliche Wertschöpfungspotenziale sowie die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Bundesebene im Vordergrund.

Die detaillierte Untersuchung des Energiesystems von Nordrhein-Westfalen und Deutschland erfolgt mithilfe einer integrierten Modellierung der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH (LBST). Insgesamt werden sechs Szenarien näher betrachtet, die grundsätzlich anhand der Treibhausgas (THG) Minderungsziele von -55% in 2030 sowie -80% bis -95% in 2050 charakterisiert sind. Für jedes dieser Klimaschutzziele wird zudem jeweils zwischen einem Szenario mit Fokus auf  Elektrifizierung (Strom als Hauptenergieträger für überwiegend elektrische Endanwendungen) und Fokus auf Wasserstoff (mit dedizierten H2-Rohrleitungen für überwiegend H2-Endanwendungen) unterschieden, um so aus dem Vergleich der beiden Szenarien die Kosten und den Nutzen von Wasserstoff abzuleiten.

Eine Zusammenfassung der Ergebnisse erhalten Sie hier.

Studie

Wasserstoffstudie Nordrhein-Westfalen (NRW)