DIE MOBILITÄTSWENDE SOZIALVERTRÄGLICH GESTALTEN
Wasserstoff ist der Energieträger des 21. Jahrhunderts und ermöglicht eine versorgungssichere, wirtschaftliche und nachhaltige Energieversorgung aller Sektoren. Grüner Wasserstoff – produziert mit erneuerbarem Strom – bildet eine zentrale Säule der Strategie zur Defossilisierung des Mobilitäts- und Verkehrssektors. Der Mobilitätssektor steht vor großen Herausforderungen: Die Klimaziele erfordern den Einsatz neuer Technologien und den Austausch von Bestandsfahrzeugen. Dieser technologische Transformationsprozess erfordert jedoch Zeit und Investitionen in neue Fahrzeugtechnologien. Mit Power-to-X Technologien (PtX) ist ein Sammelbegriff für alle Verfahren, die erneuerbaren Strom in chemische Energieträger, beispielsweise Wasserstoff umwandeln. In einem zweiten Schritt können die chemischen Energieträger zu synthetischen, klimaneutralen Kraftstoffen gewandelt werden (eFuels). Wasserstoffbasierte eFuels ermöglichen damit den klimaneutralen Betrieb konventioneller Verbrenner-Fahrzeuge.
Mit dieser Defossilisierung der Bestandsflotten ist eine sozialverträgliche Mobilitätswende im Straßenverkehr im Sinne des Klimaschutzes möglich.
Bestehende Flotten an Verbrennerfahrzeugen können durch wasserstoffbasierte Kraftstoffe klimaneutral betrieben werden und ermöglichen damit einen sozialverträglichen Wandel in der Mobilität.
In der Schiff- und Luftfahrt wird grüner Wasserstoff auf lange Sicht seinen Beitrag zum Erreichen der Klimaziele nur als eFuel leisten können. Eine systemübergreifende Strategie von der Erzeugung über die Markteinführung in den Bestandsflotten hin zur Verwendung in der Schiff- und Luftfahrt ermöglicht es einerseits der deutschen Industrie, sich in einem Markt mit einem enormen globalen Marktdesign, als Leitanbieter zu positionieren und andererseits kann Deutschland seine Klimaziele sozialverträglich erreichen.
ÜBER DIE FACHKOMMISSION
Vertreter:innen führender Industrieunternehmen, Forschungseinrichtungen und Organisationen aus den Bereichen Umwelt- und Technologieförderung haben 2011 performing energy (pe) als Bündnis für Windwasserstoff gegründet. Das Bündnis setzte sich für eine investitionssichere Markteinführung von Wasserstoff, der mit erneuerbarem Windstrom produziert wird, im Kraftstoffmarkt ein. Mit dem Ziel, den gesamten Mobilitätssektor zu defossilisieren wurde das Bündnis 2015 als Fachkommission in den Deutschen Wasserstoff-Verband (DWV) e.V. eingegliedert. Die Initiative performing energy wird von den Bundesländern Brandenburg, Schleswig-Holstein und der Hansestadt Hamburg unterstützt.
Die Arbeit der Fachkommission spiegelt sich in ihren Erfolgen wider. Den pe-Mitgliedern ist es gemeinsam gelungen, in der Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) die wirtschaftliche Mitverarbeitung von grünem Wasserstoff in Raffinerien zu adressieren.
2021 ist mit der Anerkennung der Anrechnung von grünem Wasserstoff und dessen Derivaten auf die THG-Minderungsverpflichtung für die in den Verkehr gebrachten Kraftstoffe in der nationalen Umsetzung der RED II erfolgreich gelungen. Damit hat die Fachkommission einen wichtigen Beitrag zur Erschließung eines wirtschaftlichen Marktpotentials von bis zu 2.000 MW beziehungsweise 170.000 Tonnen grünen Wasserstoffs pro Jahr in Deutschland geleistet.
Die Fachkommission erarbeitet gemeinsam Vorschläge zur regulatorischen Ausgestaltung eines zukünftigen Marktdesigns für Kraftstoffe, die mit erneuerbarem Strom produziert werden (eFuels). Das gemeinsame Ziel ist, investitionssichere Rahmenbedingungen für die Erzeuger und Nutzer von eFuels zu entwickeln und gegenüber der europäischen sowie nationalen Politik zu vertreten.
01
PTX-Technologien
Unterstützung des wirtschaftlichen Markteinstiegs in nationale und internationale PtX-Projekte und der Einsatz zur Herstellung von klimafreundlichen Kraftstoffen.
02
Klimaziele
Nationale Erzeugung und Import von grünem Wasserstoff und eFuels als effizienten Beitrag zur Erreichung der Klimaziele 2030.
03
Sozialverträgliche Mobilitätswende
Defossilisierung von Bestandsflotten für einen sozialverträglichen Wandel.
04
Netzwerk
Austausch von Akteur:innen aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
UNSERE ZIELE
Die Mitglieder der Fachkommission verfolgen gemeinsam das Ziel, eine zukunftsweisende Strategie für ein emissionsarmes, wasserstoffbasiertes Energiesystem für den Verkehrssektor im Jahr 2045, unter Einhaltung der Klimaziele für Deutschland, zu erarbeiten.
Der Hauptfokus der Arbeit der Fachkommission liegt in der Unterstützung des industriellen Markthochlaufs für Elektrolyseure für die Produktion von grünem Wasserstoff basierend auf erneuerbarer Windenergie und der Weiterverarbeitung zu Power-to-X Produkten für die Verwendung in Raffinerien und zur direkten Nutzung als Kraftstoff. Der DWV und die performing energy – Mitglieder nutzen ihre Erfahrungen und ihr Know-How, um dieses Ziel gemeinsam umzusetzen.
Inzwischen ist pe zum zentralen Ansprechpartner deutscher Ministerien und fachlich interessierter Mitglieder des deutschen Bundestages in Fragen der Weiterentwicklung der Renewable Energy Directive und der nationalen Umsetzung der Renewable Energy Directive (RED) in Bezug auf die Erzeugung und Nutzung von Kraftstoffen geworden.
Die Mitglieder von performing energy möchten mit Ihrer Arbeit ebenso die volkswirtschaftlichen Vorteile zur Integration erneuerbarer Energien mit Wind-Wasserstoff-Systemen vermitteln. Es geht dabei primär um die strategische Integration der erneuerbaren Energien in den Verkehr.
ENERGIEWENDE MIT SYSTEM
UNSERE FORDERUNGEN
- Sozialverträgliche klimaneutrale Mobilitätswende – Defossilisierung der Bestandsflotten
- Entwicklung eines Marktdesigns, das die Transformation des Verkehrssektors in allen Bereichen marktwirtschaftlich in der notwendigen Geschwindigkeit anreizt.
- Einsatz von Ptx-Kraftstoffen in den Mobilitätssektoren Pkw, Lkw, Flug und Schifffahrt (etc.)
- Integration des Verkehrssektors in die Energiestrategie der Regierung und Optimierung der erneuerbaren Stromversorgung, wofür ein kostenneutrales Marktanreizprogramm für erneuerbare strombasierte Kraftstoffe (PtX) erforderlich ist.
- Rechtliche Umsetzung der EU-Richtlinien zur effektiven Markteinführung von grünem Wasserstoff und Anerkennung der CO₂-Vermeidung durch die Substitution von Erdgas und fossilen Kraftstoffen
- Investitionssichere Definition von grünem Wasserstoff, der auf die Emissionsminderungziele im Verkehr angerechnet werden kann
- Definieren des Standardemissionswertes bei der Verwendung von grünem Wasserstoff im Raffinerieprozess zum Einsatz in Verbrennungsmotoren
- Entwicklung von Vorschlägen, die die Ziele von pe betreffen, zur Ausgestaltung der europäischen und nationalen Gesetzgebung und der daraus abzuleitenden Verordnungen (RED, BImSchV BImSchG……)
RED III
Der DWV begrüßt, dass das Europäische Parlament nicht nur ambitionierte Ziele für den Hochlauf einer grünen europäischen Wasserstoffwirtschaft ankündigt, sondern nun auch verbindliche regulatorische Leitplanken mit der Weiterentwicklung der „Richtlinie über erneuerbare Energien (RED III)“ setzen möchte. Klar ist aber auch, dass es gilt, schnell die Richtlinie rechtsverbindlich zu verabschieden. Denn nur so kann die Wirtschaft die notwendigen Investitionen in den nächsten 7 Jahren tätigen und nur so hat Europa die Chance zum Leitmarkt der globalen Wasserstoffwirtschaft zu werden. Letztendlich geht es dabei nicht nur um den Klimaschutz, sondern auch um über 5 Mio. neue Arbeitsplätze in der EU.
Das Europäische Parlament hat sich für ehrgeizige, verbindliche Ziele für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energie und einen ambitionierten Hochlauf der grünen Wasserstoffwirtschaft ausgesprochen. Gleichzeitig beabsichtigt das Europäische Parlament, den Rechtsrahmen zu vereinfachen, um dadurch schneller Investitionssicherheit für die Marktteilnehmer zu schaffen. Bis 2030 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtenergiemix auf 45 % erhöht werden. Darüber hinaus wurde für den Verkehrssektor eine Verringerung der Treibhausgasintensität um mindestens 16 Prozent bis 2030 festgelegt.
Für den Hochlauf der europäischen grünen Wasserstoffproduktion soll der Anteil der erneuerbaren Kraftstoffe nicht-biologischen Ursprungs (RFNBO) an allen Kraftstoffen bis 2030 mindestens 5,7 Prozent, davon 1,2 Prozent im schwer zu defossilisierenden Seeverkehr betragen.
Außerdem soll die Industrie mindestens 50 Prozent grünen Wasserstoff bis 2030 und 70 Prozent bis 2035 einsetzen. Zusätzlich soll der Um- und Aufbau eines europäischen Pipelinenetzes für den Transport von beigemischten und später im Zielszenario reinen Wasserstoff stattfinden.
Der DWV sieht selbstverständlich das Erfordernis eines weiteren ambitionierten Ausbaus der erneuerbaren Energien in Deutschland und der EU. Trotzdem sind in der Hochlaufphase die geplanten Vereinfachungen für den, zur grünen Wasserstoffproduktion benötigten, erneuerbaren Strombezug über das öffentliche Netz richtig.
Die nächsten Monate werden darüber entscheiden, ob es der EU gelingen wird, sich zu einem der führenden Leitmärkte einer grünen Wasserstoffindustrie zu entwickeln. Das Parlament und die tschechische Regierung haben die Aufgabe, mit der Kommission möglichst noch dieses Jahr eine endgültige Position zur RED III zu finden. Der DWV unterstützt dabei gerne alle Beteiligten mit seinen über 25 Jahre gesammelten Erfahrungen. Unser gemeinsames Ziel muss sein, eine effiziente und sozial gerechte europäische Wasserstoff-Union so schnell wie möglich aufzubauen. Das stärkt nicht nur den Klimaschutz, sondern auch den Gemeinschaftsgedanken und die Wirtschaftskraft der gesamten EU.
Die Branche steht auf jeden Fall bereit und erwartet mit großer Spannung einen klar definierten Rechtsrahmen, um mit den Investitionen so schnell wie möglich beginnen zu können.
WISSEN
Strombasierte Kraftstoffe bilden die Brücke zwischen der heutigen, weitgehend fossil geprägten Mobilität und der zukünftigen, CO₂-freien Mobilität. Dabei kann die Entwicklung in zwei Phasen unterteilt werden:
In der ersten Phase der Transformation zur CO₂-freien Mobilität werden noch fossile Kraftstoffe benötigt. Diese werden zunehmend durch strombasierte Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien (EE-Kraftstoffe) und Biokraftstoffe (Kraftstoffe aus Biomasse) ersetzt. Gleichzeitig kommen immer mehr Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) auf den Markt. Für den Hochlauf der Wasserstoffproduktion sind flankierende regulatorische Maßnahmen wie die doppelte Anrechnung der Treibhausgasquote von grünem Wasserstoff notwendig, um Investitionssicherheit zu gewährleisten.
In der zweiten Phase der Transformation werden immer mehr Fahrzeuge CO₂-frei fahren. Erdöl als Basis für Kraftstoffe wird nicht mehr benötigt. Die Elektromobilität mit Brennstoffzellen- und batterieelektrischen Fahrzeugen macht den Großteil der Fahrzeuge aus. Grüner Wasserstoff steht in ausreichender Menge zur Verfügung und wird von FCEV-Fahrzeugen direkt getankt. Förderinstrumente wie die Doppelanrechnung sind nicht mehr notwendig, da die Herstellung von grünem Wasserstoff bei größeren Produktionsmengen der Komponenten durch Skaleneffekte günstiger wird. Restbestände von Fahrzeugen mit Benzin- oder Dieselmotoren werden klimaneutral mit Biokraftstoffen oder EE-Strom betrieben.
FCEV: Brennstoffzellenfahrzeug EE: Erneuerbare Energien
POWER-TO-X (PTX)
Unter Power-to-X versteht man alle Verfahren, die erneuerbaren Strom in chemische Energieträger für die Stromerzeugung, strombasierte Kraftstoffe im Bereich der Mobilität oder Rohstoffe für die Chemieindustrie umwandeln. Mit dem CO₂-neutralen Verfahren lässt sich beispielsweise Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge herstellen, ebenso wie Kerosin für Flugzeuge.
In einem ersten Schritt spalten Elektrolyseure, welche mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben werden, Wasser in Sauerstoff und grünen Wasserstoff. Anschließend wird CO₂ aus der Luft gefiltert und mit dem grünen Wasserstoff zu synthetischem Methanol kombiniert, das wiederum in eFuel umgewandelt wird.
Mit Power-to-X wird Strom zu einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Energiequelle, die über alle Sektoren hinweg anwendbar ist.
Die umgewandelte Energie kann problemlos gespeichert werden, wodurch sie jederzeit verfügbar ist und auch ohne Pipelinesystem weitertransportiert werden kann. Dadurch ergänzt sie Speichertechnologien wie Batterien, welche nur als Kurzzeitspeicher geeignet sind.
Power bezeichnet hier die über dem Bedarf liegenden zeitweisen Stromüberschüsse und X steht für die Energieform oder den Verwendungszweck.
Strom kann mit dem Power-to-X Verfahren in Gase wie Wasserstoff oder Methan (Power-to-Gas) oder Flüssigkeiten wie Methanol (Power-to-Liquid) umgewandelt werden.
POWER-TO-GAS (PTG)
Eine andere Möglichkeit ist die Einspeisung des Wasserstoffs in eine Gasleitung. Über diese kann der Wasserstoff als Brennstoff für andere Anwendungen genutzt werden oder direkt den Endabnehmer mit CO₂-neutraler Energie versorgen.
POWER-TO-LIQUID (PTL)
Power-to-Liquid bezeichnet die Nutzung von elektrischer Energie zur Herstellung flüssiger Kraftstoffe. Dies kann beispielsweise durch die Verflüssigung von brennbarem Kohlenwasserstoffgas erfolgen, das mit dem obigen beschriebenen Power-to-Gas-Verfahren erzeugt wurde. Zunächst kommt Strom aus erneuerbaren Energien zum Einsatz, um mittels Elektrolyse Wasser zu spalten. Der gewonnene Wasserstoff wird anschließend mit CO₂ synthetisiert. Das Ergebnis ist flüssiger Kohlenwasserstoff.
Mögliche Endprodukte sind synthetisches Kerosin (EE-Kerosin) für den Flugverkehr, synthetischer Dieselkraftstoff für Schiffe und Straßenfahrzeuge sowie synthetisches Benzin.
POWER-TO-CHEMICALS (PTC)/SYNTHETISCHE KRAFTSTOFFE
Power-to-Chemicals basiert ebenfalls auf dem Power-to-Gas-Prozess. Allerdings werden die erzeugten Produkte nicht zur direkten Energiespeicherung eingesetzt, sondern sind für die stoffliche Nutzung bestimmt, um auf diese Weise auch die Grundstoffproduktion der chemischen Industrie dekarbonisieren zu können.
Mitglieder der Performing Energy-Fachkommission
Folgende Vertreter aus Industrie, gewerblicher Wirtschaft und Verbänden haben sich bereit erklärt, ihr Fachwissen in die Gremienarbeit und die Arbeitsgruppen zur konkreten Entwicklung des Performing Energy-Förderprogramms einzubringen.
