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Kosten von Wasserstoff

Erstellt am: 09.03.2010 | Stand des Wissens: 22.02.2023
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Die Kosten der Wasserstoffproduktion schwanken über ein breites Spektrum, sowohl zwischen den unterschiedlichen Produktionsverfahren als auch innerhalb eines Verfahrens. Da einige Technologien sich noch am Anfang ihrer Entwicklung befinden, ist es möglich, dass bei diesen, aber auch bei verbreiteteren Technologien perspektivisch Kostensenkungspotenziale bestehen. Es gibt zahlreiche Einflussfaktoren wie die lokalen Stromkosten, Kosten der Energieträger oder auch die Auslastung der Erzeugungsanlagen. Aufgrund dessen sind Prognosen hinsichtlich der zukünftigen Kosten mit großen Unsicherheiten behaftet. [DIHK20, S. 8]
Die Dampfreformation stellt das kostengünstigste Produktionsverfahren dar, selbst wenn Technologien zur Kohlenstoffdioxid (CO2)-Abscheidung und Speicherung zum Einsatz kommen. Wie in Abbildung 1 zu erkennen ist, betrugen die Herstellungskosten für grauen Wasserstoff im Jahr 2019 etwa 4,5 Cent pro Kilowattstunde Wasserstoff. Dahingegen lagen die Kosten für die Herstellung von grünem Wasserstoff 2019 zwischen 15 und 18 Cent pro Kilowattstunde Wasserstoff [BT20]. Besonders ausschlaggebend für die Kosten von grünem Wasserstoff sind die Größe des Elektrolyseurs, die Volllaststunden sowie der Strompreis. Durch den Ausbau der erneuerbaren Energien können diese Kosten maßgeblich gesenkt werden [DIHK20]. Unter den Annahmen, dass der Preis für CO2 im Jahr 2030 bei 100 Euro pro Tonne CO2 liegt und im Jahr 2050 zusätzlich ein Carbon Import Tax in Höhe von 100 Euro pro Tonne CO2 eingeführt wird (bei stabilem Erdgaspreis), könnte der Preis von grünem Wasserstoff bis 2050 unter dem von grauem Wasserstoff liegen (siehe Abbildung 1 [BT20]).

Kosten_von_Wasserstoff.pngAbb. 1: Kosten und -trends zur Produktion von Wasserstoff bei einem CO2-Preis von 100 Euro pro Tonne in 2030 sowie zusätzlicher Carbon Import Tax von 100 Euro pro Tonne in 2050 [BT20] (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
Neben den Produktionskosten sind ebenfalls die Transportkosten von Relevanz. Gemäß [DIHK20] schwanken die Transportkosten je nach Entfernung, Volumen und Art des Transportes (Lastkraftwagen oder Pipeline) zwischen 0,05 Dollar pro Kilogramm und 6,7 Dollar pro Kilogramm. [DIHK20, S.10]
Glossar
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Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Andere gasförmige Kraftstoffe (Stand des Wissens: 15.03.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?304352
Literatur
[BT20] Deutscher Bundestag (Hrsg.) Kosten der Produktion von grünem Wasserstoff, 2020/04/03
[DIHK20] Deutscher Industrie- und Handelskammertag e. V. (DIHK) (Hrsg.) Wasserstoff Faktenpapier, 2020/06
Glossar
CO
= Kohlenstoffmonoxid. CO ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und gehört damit neben Kohlenstoffdioxid zur Gruppe der Kohlenstoffoxide. Es ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Kohlenstoffmonoxid beeinträchtigt die Sauerstoffaufnahme von Menschen und Tieren. Schon kleine Mengen dieses Atemgiftes haben Auswirkungen auf das Zentralnervensystem.
Es entsteht bei der unvollständigen Oxidation von kohlenstoffhaltigen Substanzen. Dies erfolgt zum Beispiel beim Verbrennen dieser Stoffe, wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht oder die Verbrennung bei hohen Temperaturen stattfindet. Kohlenstoffmonoxid selbst ist brennbar und verbrennt mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid. Hauptquelle für die CO-Belastung der Luft ist der Kfz-Verkehr.
H2 Wasserstoff ("H2" = grch.-lat. für hydrogenium "Wassererzeuger") ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 1. Wasserstoff stellt sowohl bezogen auf die Masse (75%) als auch bezogen auf die Zahl der Teilchen (91%) das häufigste aller im All vorkommenden Elemente dar. Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas welches in der Natur aufgrund der hohen Reaktivität nicht in seiner elementaren Form vorkommt. Wasserstoff liegt gebunden in Form von Erdöl und Erdgas, in Mineralien, in Biomasse, aber vorwiegend in Form von Wasser vor. Wasserstoff ist somit ein Sekundärenergieträger (Energiespeicher)und muss erst aus den oben genannten fossilen oder nicht fossilen Primärenergieträgern unter Einsatz von zusätzlicher Energie hergestellt werden.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?291007

Gedruckt am Montag, 29. April 2024 17:41:33