Energiewende per Schiff Westaustralien könnte Wasserstoff-Drehscheibe für Europa werden

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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

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Australien könnte in Zukunft einen erheblichen Teil des europäischen Wasserstoffbedarfs decken – vorausgesetzt, die Lieferkette über den Hafen von Rotterdam funktioniert. Eine internationale Studie unter Beteiligung des Fraunhofer ISE untersucht nun die technischen und wirtschaftlichen Bedingungen für eine großskalige Versorgung mit grünem Ammoniak aus Westaustralien.

Der Hafen von Rotterdam und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE untersuchen gemeinsam mit australischen Partnern die Möglichkeiten für Westaustralien, ein weltweit führender Produzent, Nutzer und Exporteur von erneuerbarem Wasserstoff zu werden. Der Bundesstaat könnte einen erheblichen Teil des europäischen Wasserstoffbedarfs im Jahr 2050 decken. In der „Trhyhub“-Studie, einer Zusammenarbeit zwischen wichtigen Interessensgruppen in Australien, Deutschland und den Niederlanden, wurden die kritischen Komponenten für eine mögliche Lieferkette vom Wasserstoff-Drehkreuz Oakajee über den Hafen Rotterdam nach Deutschland analysiert. Kurzfristig ist Ammoniak die am besten geeignete Option, wobei für die Zukunft erhebliche Kosteneinsparungen zu erwarten sind.

Mit seiner strategischen Lage und seinem Potenzial im Bereich der erneuerbaren Energien ist der „Mid West Hydrogen Hub“ um das geplante Industriegebiet Oakajee ein zentraler Knotenpunkt für das Wachstum der erneuerbaren Industrie in Westaustralien. Der Ort wurde auch als potenzieller Standort für einen großen Tiefseehafen identifiziert. Die „Trhyhub“-Studie untersuchte die technische Auslegung, den Standort und die Machbarkeit einer Ammoniak-Exportinfrastruktur im Hafen von Oakajee. Eine vom Fraunhofer ISE durchgeführte Standortanalyse (Geografisches Informationssystem-Analyse) ergab, dass das Land in einem Umkreis von 350 Kilometern um die geplante Industriezone Oakajee ein erhebliches Potenzial für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in großem Maßstab bietet. Das Gebiet ermöglicht theoretisch eine maximale Stromproduktion von 10.000 Terawattstunden (TWh) aus Photovoltaik und 5700 TWh aus Onshore-Windenergie. Bei vollem Ausbau bedeutet dies eine theoretische Wasserstoffproduktion von 185 Millionen Tonnen pro Jahr (Mtpa) aus Solarenergie und 105 Mtpa aus Windenergie. Eine Wasserstoffproduktion in dieser Größenordnung würde einen erheblichen Teil des europäischen Wasserstoffbedarfs im Jahr 2050 decken. Die geplante Produktionskapazität für Ammoniak aus erneuerbaren Energien könnte mehr als 15 Mtpa erreichen, was der derzeitigen europäischen Ammoniakproduktion entspricht.

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Erhebliches Potenzial für Kostensenkung

In ihrem Arbeitspaket untersuchten die Forschenden des Fraunhofer ISE die Lieferkette und die damit verbundenen spezifischen technologischen Lösungen für den Export von grünem Wasserstoff. Sie modellierten die Produktion von erneuerbarem Wasserstoff und dessen Derivaten sowie den Transport der Derivate, einschließlich Transportmittel, -kosten und -zeit. „Unsere technisch-ökonomische Analyse einer Ammoniak-Lieferkette nach Deutschland bestätigte, dass die große Entfernung keinen bedeutenden Kostenfaktor darstellt und nur 9 % der Gesamtkosten für Produktion und Lieferung ausmacht. Die sehr guten Bedingungen für die Solar- und Windstromproduktion können einen Teil der höheren Transportkosten kompensieren “, erklärt Studienautor Marius Holst vom Fraunhofer ISE.

Um die Kosten der Ammoniakversorgungskette weiter zu senken, ist weitere Forschung zu dessen Herstellung erforderlich. Das Fraunhofer ISE arbeitet an neuen Ammoniaksyntheseverfahren, die die Kosten für erneuerbares Ammoniak senken können, ebenso wie an Herstellprozessen von anderen nachhaltigen Syntheseprodukten, sowie an neuen Technologien für die direkte Nutzung von Ammoniak.

Das Team untersuchte auch den Export von flüssigem Wasserstoff und Methanol nach Deutschland. Beide Produkte stoßen auf technische und wirtschaftliche Hindernisse für den Export, wie den Mangel an kommerziell verfügbaren Transportbehältern für flüssig Wasserstoff oder kommerzielle und kostengünstige Technologien zur CO₂-Gewinnung aus der Luft (DAC). „ Zukünftige Kostensenkungen werden nur durch globale Skalierung und technologische Verbesserungen erreicht, nicht durch Zeit. Wir müssen jetzt anfangen, damit dies Wirklichkeit wird“, erklärt Abteilungsleiter Robert Szolak vom Fraunhofer ISE.

Wasserstoffspeicherung

Hydrogenious LOHC erhält offizielle Genehmigung für Wasserstoff-Großprojekt

Deutschland als wichtiger Abnehmer

Im Anschluss an den Repower-EU-Plan der Europäischen Kommission im Jahr 2022 hat sich die Europäische Union das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2030 bis zu 10 Millionen Tonnen erneuerbaren Wasserstoff zu importieren, um fossile Brennstoffe in allen Sektoren zu ersetzen. Bei einem nationalen Wasserstoffverbrauch von etwa 1,6 Millionen Tonnen jährlich in verschiedenen Industriesektoren – derzeit zu 90 % durch fossile Brennstoffe gedeckt – hat Deutschland in seiner nationalen Wasserstoffstrategie angekündigt, diese Sektoren sowie die Stahlproduktion und Teilen des Transportwesens auf erneuerbaren Wasserstoff umzustellen. Da die Produktionskapazitäten für erneuerbaren Wasserstoff begrenzt sind, wird Deutschland den Großteil der benötigten Mengen importieren müssen. Die Trhyhub-Studie ergab, dass erneuerbarer Ammoniak als wichtigster Wasserstoffträger kurzfristig über den Rotterdamer Hafen importiert werden könnte. Rotterdam ist aufgrund seiner umfangreichen logistischen Verbindungen zu den vielversprechendsten Abnahmeregionen in Deutschland, insbesondere Nordrhein-Westfalen und Ludwigshafen, gut geeignet.

Im September 2024 haben Australien und Deutschland ein historisches Abkommen unterzeichnet, um ihre Zusammenarbeit bei neuen Lieferketten für grünen Wasserstoff durch ein Finanzierungsabkommen voranzutreiben, das den australischen Produzenten von erneuerbarem Wasserstoff europäische Käufer garantiert. Die gemeinsame Absichtserklärung zur Aushandlung des 400-Millionen-Euro-Abkommens, das zu gleichen Teilen von den Regierungen beider Länder finanziert wird, ist Teil des deutschen H2 Global Auktionsmechanismus.

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