18Mai
By: Jakob Medick An: Mai 18, 2018 In: Kommentar, News

Status Quo von P2G basiert auf konservativen Annahmen und unzureichender Berücksichtigung systemischer Wirkungseffekte

Schon seit vielen Jahren gilt die Herstellung von grünem Wasserstoff mittels der Elektrolyse-Technologie als “enabling technology” für eine kosteneffiziente Dekarbonisierung der Sektoren Wärme, Verkehr und Industrie. Die Produktion von Wasserstoff und die Aufbereitung zu synthetischem Methan auf Basis von überschüssigem erneuerbarem Strom kann dazu dienen erdgasbasierte Produkte zu substituieren und damit einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Außerdem stellen grüne Gase als Medium für großvolumige und saisonale Speicherung von Energie das fehlende Puzzleteil für ein stabiles Energiesystem dar, das zunehmend auf volatilen Erzeugungstechnologien wie Wind- und Solarkraft basiert. Während Stromspeicher in Deutschland derzeit lediglich über eine Kapazität von 0,04 TWh vorhalten, verfügt die Gasinfrastruktur über ein Speicherpotenzial von ca. 260 TWh. Zur Erreichung der langfristigen Klimaziele wird ein Speichervolumen von ca. 35 TWh benötigt. Bereits hier zeigen sich die Vorzüge eines Systems, das sich einer schrittweisen Begrünung der Gasinfrastruktur über P2G widmet. Hinzu kommt das Aufkommen von Dunkelflauten, welches nur durch Langzeit-Speicher wie P2G zu überbrücken sein wird.

Bis heute blieb der Technologie der Durchbruch jedoch aufgrund verschiedener Markteintrittsbarrieren verwehrt, so dass in Deutschland lediglich einige Projekte im Pilotstadium existieren. Ein ausbleibender Markthochlauf ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass der Technologie auch bei politischen Entscheidungsträgern mit großer Skepsis begegnet wurde. Vor allem eine geringe Umwandlungseffizienz und vergleichsweise hohe Kosten wurden häufig als Grund für die zögerliche politische Unterstützung gegenüber der Technologie angeführt.

Stattdessen wurde seitens der Entscheidungsträger bislang aufgrund seiner Effizienzvorteile der strategische Ansatz der “all-electric society” vorangetrieben. Dieser Ansatz stellt auf die direkte Elektrifizierung des Wärme- und Mobilitätsektors mit Hilfe von Wärmepumpen und batteriebetriebenen Elektroautos ab. Dieser Ansatz greift insofern zu kurz, als dass technologiespezifische Effizienzwerte nicht zwangsläufig Rückschlüsse auf die systemische Gesamteffizienz zulassen. Auch die Annahmen zu den Kosten- und Effizienzdaten der Elektrolyse-Technologie sind vielfach überholt. Zu diesem Ergebnis kommen auch aktuelle wissenschaftlichen Studien.

 

Neueste wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen Vorteile von Power-to-Gas gegenüber Vollelektrifizierungszenario und erfordern Neubewertung der P2G-Technologie   

Immer mehr wissenschaftliche Studien zeigen, dass eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende und die Erreichung der nationalen Treibhausgasminderungsziele nicht ohne die Power-to-Gas-Technologie zu bewältigen sind. Die in jüngster Zeit veröffentlichten Studien von Frontier Economics (“Der Wert der Gasinfrastruktur für die Energiewende in Deutschland“), ewi Energy Research (“Energiemarkt 2030 und 2050 – Der Beitrag von Gas- und Wärmeinfrastruktur zu einer effizienten CO2-Minderung“) prognostizieren einen Bedarf nach grünem Gas in Höhe von 243 -267 TWh in 2050. Zudem seien die Emissionsziele mit dem Einsatz von grünem Gas weitaus kosteneffizienter zu erreichen als in einer “all-electric society”, d.h. durch eine direkte Elektrifizierung von Wärme-und Verkehrssektor über Wärmepumpen oder E-Mobilität. Ein technologieoffener Ansatz unter Berücksichtigung der P2G-Technologie führe bis 2050 schließlich zu gesamtwirtschaftlichen Einsparungen von ca. 200 Mrd. Euro insbesondere aufgrund von vermiedenen Investitionen in Netze und Endanwendungsgeräte.

Einer weitere Studie von Energy Brainpool zufolge sinken auch die technologiespezifischen Kosten der Elektrolyse in den kommenden Jahrzehnten aufgrund von Skalen- und Lernkurveneffekten in einem Maße, dass grünes Gas in den 2030er Jahren bereits wettbewerbsfähig zu fossilem Erdgas sein wird. Während sich die Gestehungskosten für grünes Gas in den 2030er Jahren zwischen 2-3 ct/kWh bewegen, werden die Kosten für fossiles Gas infolge höherer CO2-Preise auf ca. 3-4 ct/kWh steigen.

 

Fortsetzung folgt: Lesen Sie in unserem nächsten Blog-Beitrag über die Neubewertung der P2G-Technologie im politischen Raum und die daraus abgeleitete Debatte um mögliche Fördermaßnahmen