Speicherung von Wasserstoff

Erzeugung und Bedarf von Wasserstoff finden nicht immer an gleicher Stelle und Zeit statt. Deshalb werden neben einer Transportinfrastruktur auch Speicher benötigt. HyPA fasst Fakten, Herausforderungen und Lösungen zusammen.

Die „Farben“ von Wasserstoff

Wasserstoff kann über unterschiedliche Wege erzeugt werden. Nicht alle sind mit der klimaneutralen Zukunft vereinbar. HyPA gibt einen Überblick und schneidet legistische Anforderungen rund um die Zertifizierung an.

Untertagesspeicher für Wasserstoff: Optionen und Stand der Technik

In diesem Fact-Sheet werden die Möglichkeiten und der Stand der Technik bei der Wasserstoffspeicherung unter der Erdoberfläche dargestellt.

Methanpyrolyse

Bei der Methanpyrolyse wird Methan (CH4) in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C) aufgespalten. Das neue HyPA-FactSheet erklärt verschiedene Technologien und betrachtet den Energiebedarf sowie die THG-Emissionen bei der Erzeugung von türkisem Wasserstoff. Verwertungsmöglichkeiten für den festen Kohlenstoff werden ebenfalls dargestellt.

Wasserbedarf Elektrolyse

In diesem Factsheet wird der Wasserbedarf bei der Erzeugung von Wasserstoff mit Elektrolyseuren betrachtet. Diese Bedarfe werden anderen Verbrauchern und den verfügbaren Wasser-Ressourcen in Österreich gegenübergestellt.

CBAM & Wasserstoff

In diesem HyPA-Factsheet wird auf die Anwendung des Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) auf Wasserstoffimporte eingegangen. Dieser Mechanismus der Europäischen Union wurde zur Wettbewerbssicherung etabliert und verpflichtet Importeure ab 2026 dazu Zertifikate auf dem EU-Emissionshandelssystem (EHS) zu erwerben.

Wasserstoff in der Stahlerzeugung

Die Stahlindustrie steht vor einem tiefgreifenden Wandel: Um die Klimaziele zu erreichen, braucht es neue Produktionsprozesse ohne fossile Energieträger. Wasserstoff spielt vor allem bei der Direktreduktion von Eisenerz eine zentrale Rolle. Das HyPA-Factsheet zeigt zentrale Technologien, mögliche Produktionsrouten und die damit verbundenen Herausforderungen sowie Projekte aus Österreich, die den Weg zu grünem Stahl ebnen könnten.

Erforderliche Rahmenbedingungen für die Stilllegung des Gasverteilernetzes (2024)

In der Gasmarktrichtlinie wird neben dem Einstieg in den Wasserstoffmarkt auch dem schrittweisen Ausstieg aus der Nutzung fossiler Gase Rechnung hinsichtlich der Auswirkungen auf die Transporterfordernisse und entsprechenden Netzplanungsanforderungen getragen. So werden Netzbetreiber verpflichtet, Stilllegungsplanungen auf der Verteilernetzebene vorzunehmen, sofern ein Rückgang der Methannachfrage erwartet wird. In dieser Studie im Auftrag des BMK werden im Hinblick auf die bestmögliche Neugestaltung des Ordnungsrahmens die erforderlichen Rahmenbedingungen für die Stilllegungen von Teilen des Gasverteilernetzes analysiert, bestehende Lücken und Barrieren identifiziert sowie erforderliche Ergänzungen und Anpassungen vorgeschlagen.

Finanzierungsoptionen für ein Wasserstoffstartnetz in Österreich (2024)

Die vorliegende Analyse von Prognos und FINGREEN beleuchtet die Finanzierungsmöglichkeiten für das künftige Wasserstoff-Startnetz. Bei diesen stehen hohe Investitionskosten, mit potenziell hohe Netzentgelte für wenige Nutzer, einem Amortisationsrisiko für Netzbetreibern gegenüber, wodurch der Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur verzögert werden kann.

SEG Marktbericht 2023 (2024)

Der Marktbericht der Servicestelle Erneuerbare Gase bietet einen detaillierten Überblick über die Entwicklung und den aktuellen Stand des Marktes für erneuerbare Gase in Österreich.

Importmöglichkeiten für erneuerbaren Wasserstoff (2023)

Neben der Eigenproduktion wird der Import aus EU- und Drittstaaten eine zentrale Rolle spielen. In dieser Studie werden verschiedene Optionen zum zukünftigen Import von erneuerbarem Wasserstoff nach Österreich untersucht.

Rolle der Gasinfrastruktur in einem klimaneutralen Österreich (2023)

In dieser Studie wird die künftige Rolle der Gasinfrastruktur in einem klimaneutralen Österreich bis zum Jahr 2040 analysiert. Anhand von vier Szenarien wird aufzeigt, wie ein nachhaltiger Beitrag von erneuerbaren Gasen zur Sicherung der Energieversorgung in den Sektoren Wärme, Strom, Industrie und Gewerbesektor in Zukunft aussehen kann.

gÖl.Mobil – Einsatz von grünen Treibstoffen in der Mobilität (2022)

Die Studie untersucht strombasierte Optionen im Pkw-Sektor: Batterielektrische Mobilität, wasserstoffbasierte Antriebe und synthetische Kraftstoffen (E-Fuels). Ziel des Projekts war, Treibhausgas-Emissionen über den Lebenszyklus, Effizienzketten sowie benötigte Energiemengen der unterschiedlichen Antriebstechnologien zu vergleichen.

Erneuerbares Gas in Österreich 2040 (2021)

Die Studie quantifiziert den Gasbedarf in Österreich im Jahr 2040 anhand von zwei Szenarien. Zusätzlich wird das heimische Potential zur Bereitstellung von erneuerbarem Methan aus biogenen Rohstoffen in Österreich 2040 quantifiziert.

Grünes Öl in der Raumwärme (2021)

Wasserstoff- und biobasierte Energieträger wie grüne Öle, synthetisches Methan, Biomethan sowie Wasserstoff werden von Interessenvertretungen immer wieder hinsichtlich des Einsatzes in der Raumwärme diskutiert. Diese Studie analysiert verfügbare Mengen, Nutzungskonkurrenzen, die Effizienz der Umwandlungsketten sowie Kosten dieser Optionen.

ACER European Hydrogen Markets, Monitoring Report 2024

Die EU-Agentur für die Zusammenarbeit der Energieregulierungsbehörden (ACER) warnt in ihrem ersten Monitoring Bericht zu Wasserstoff, dass Europa seine strategischen Ziele für erneuerbaren Wasserstoff bis 2030 voraussichtlich verfehlen wird. Trotz ehrgeiziger Pläne stehen Wasserstoffprojekte vor Herausforderungen wie ungewisser Nachfrage und hohen Kosten.

Der Bericht enthält eine umfassende Analyse der Regulatorik und der politischen Zielsetzungen in den Mitgliedstaaten der EU und der Europäischen Kommission. Eine Betrachtung der Märkte für Produktion und der zukünftigen Abnehmer liegt ebenfalls vor. Abschließend formuliert ACER sieben "Key Recommendations".

IEA TCP Wasserstoff: Daten und Modellierung

Die Forschungsfragen im IEA Hydrogen TCP Task 41 fokussierten auf die derzeitige Darstellung von Wasserstoff und dessen Nutzungspfaden in verschiedenen Modellen und Ansätzen, um diese zu verbessern. Zur Beantwortung dieser Fragen wurden verschiedene Ebenen der Modellierung betrachtet, angefangen von der Wahl des angemessenen Modellierungsansatzes über die strukturelle Darstellung der Wasserstoffnutzungsketten in bereits bestehenden Modellen bis hin zu den benötigten Daten. Nach dem internationalen Bericht wurde nun der ausführliche Bericht zum Beitrag aus Österreich inkl. neuer Modellierungsergebnisse veröffentlicht.

IEA Global Hydrogen Review 2024

Der Global Hydrogen Review 2024 der IEA wurde im Oktober 2024 vorgestellt und vergleicht die realen Entwicklungen mit den Zielen von Regierung und der Industrie. Nur 7% der bis 2030 angekündigten Projekte haben bisher die Final Investment Decision (FID) erreicht. 55% davon sind Elektrolyseure, die verbleibenden 45 % sind Produktionsprozesse aus fossilen Energieträgern mit CCUS, die eher in Amerika vorherrschen. Der Bericht identifiziert eine massive Lücke bei der Nachfrage nach Wasserstoff und seinen wichtigsten Derivaten (Ammoniak, Methanol).

Der Global Hydrogen Review 2024 legt diesmal einen Schwerpunkt auf Lateinamerika und enthält eine Analyse der jüngsten Entwicklungen bei emissionsarmen Wasserstoffprojekten in der Region. Er versucht die Frage zu beantworten, wie die Nachfrage geweckt und die Umsetzung von Projekten vorangetrieben werden kann. Darüber hinaus werden in dem Bericht die Treibhausgasemissionen, die mit den verschiedenen Wasserstoffversorgungsketten verbunden sind, im Detail bewertet.

Der Bericht enthält auch einen Überblick über bestehende und geplante Zertifizierungssysteme und rechtliche Rahmenbedingungen. Ergänzend wurden kostenfreie Online-Datenbanken zu über 2.400 Wasserstoffproduktionsprojekten und Infrastrukturvorhaben (150 Pipelines, 60 Speicher, über 120 Hafeneinrichtungen für Wasserstoff und seine Derivate, 40 Blending und 21 Ammoniak-Cracker) veröffentlicht.

Link zu einem technischen Webinar (Video, Folien)

IEA Global Hydrogen Review 2023

Der Global Hydrogen Review ist eine jährliche Veröffentlichung der Internationalen Energieagentur (IEA), die die weltweite Wasserstoffproduktion und -nachfrage sowie die Fortschritte in wichtigen Bereichen wie Infrastrukturentwicklung, Handel, Politik, Regulierung, Investitionen und Innovation verfolgt. Ein Schwerpunkt des diesjährigen Berichts, der im September 2023 veröffentlicht wurde (in English only!), ist die Schaffung ausreichender Nachfrage nach emissionsarmem Wasserstoff. Die weltweite Nutzung von Wasserstoff nimmt zu, aber die Nachfrage konzentriert sich bisher auf die traditionellen Anwendungen in der Raffinerie und der chemischen Industrie - und wird größtenteils durch Wasserstoff gedeckt, der aus fossilen Brennstoffen mit hohen CO2-Emissionen hergestellt wird. Um die ehrgeizigen Klimaziele zu erreichen, muss die Nutzung von Wasserstoff in bestehenden Anwendungen dringend auf emissionsarmen Wasserstoff umgestellt und auf neue Anwendungen in der Schwerindustrie oder im Fernverkehr ausgedehnt werden.