Die Energiewende in Deutschland hat bisher überwiegend als Stromwende stattgefunden. Mobilitäts- und Wärmesektor sind hingegen noch weitgehend fossil geprägt mit entsprechend unbefriedigenden Ergebnissen bei den bisher realisierten Einsparungen von CO2-Emissionen. Nach einem signifikanten Ausbau der Erneuerbaren Energien betrug deren Anteil im Jahr 2018 rd. 38 % am Bruttostromverbrauch, bis 2030 soll der Anteil gemäß den Plänen der Bundesregierung auf 65 % steigen.

Der dazu erforderliche weitere Zubau von Wind- und Solaranlagen sowie sukzessive Rückbau fossiler Kraftwerkskapazitäten wird begleitet von einem Ausbau des Stromnetzes, sodass bis 2030 voraussichtlich ausreichend Transportkapazitäten geschaffen sein werden, um den Windstrom von den windertragsstarken Standorten im Norden in den verbrauchsstarken Süden und Westen zu übertragen. Aber der mittelfristige Ausgleich für das volatile Stromangebot aus regenerativen Quellen und die Unabhängigkeit von Stromimporten bleiben noch Herausforderungen, die weitgehend ungelöst sind. Batteriespeicher allein werden diese Funktion nicht erfüllen können.

Power-to-X als Problemlöser?

In diesem Kontext erscheint die aktuell viel diskutierte Power-to-Gas-Technologie als eine in mehrfacher Hinsicht geeignete Komponente zur Lösung der oben beschriebenen Problematik. Zunächst einmal stellt sie eine technische Möglichkeit zur langfristigen Speicherung von überschüssigem regenerativem Strom in Form von durch Elektrolyse gewonnenem Wasserstoff dar. Im Sinne einer ganzheitlichen Energiewende zusätzlich interessant wird die Technologie allerdings durch die Potenziale für die Weiterverwendung des Wasserstoffs abseits des Strommarkts, da sich die Rückverstromung wahrscheinlich auch langfristig nicht kosteneffizient wird darstellen lassen. So arbeiten die meisten in den vergangenen Monaten vorgestellten Projekte an Einsatzmöglichkeiten in Produktionsprozessen der energieintensiven Industrie oder im Mobilitätssektor. – häufig im Rahmen einer Bewerbung um die vom Bundeswirtschaftsministerium ausgeschriebene Förderung als Reallabor der Energiewende.

Beispielsweise wollen Stahlkonzerne herausfinden, ob Reduktionsanlagen ausschließlich mit (grünem) Wasserstoff betrieben werden können, um den Einsatz von Erdgas zu vermeiden und dem Ziel näher zu kommen, bis 2050 emissionsfrei zu sein. Chemiekonzerne forschen an der Möglichkeit, Power-to-X zumindest teilweise in ihre Produktionsprozesse einzubinden. Durch die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen ergibt sich neben der Wasserstoffproduktion eine weitere Verbindung zum Mobilitätssektor.

Projekte von Unternehmen der Energiebranche

Diese Kopplung mit dem Mobilitätssektor steht bei vielen Projekten von Unternehmen der Energiebranche im Fokus. So arbeiten einige Projektentwickler der Windbranche an der Ausstattung von Windparks mit Elektrolyseuren, um Abschaltungen bei einem Überangebot an Strom zu vermeiden und den produzierten Wasserstoff an regionale Abnehmer aus dem Mobilitätssektor oder der Industrie zu veräußern. Große Energieversorger wiederum planen Anlagen im Multimegawattbereich. 

Die Fernleitungsnetzbetreiber modellieren im Netzentwicklungsplan Gas 2020-2030 die Integration von „Grünen Gasen“ in die Gasinfrastruktur und arbeiten teilweise gemeinsam mit Übertragungsnetzbetreibern an Projekten zur Errichtung großskalierter Anlagen zur Herstellung von grünem Wasserstoff. Allerdings sollen diese Produktionsanlagen aus regulatorischen Gründen (Unbundling) nicht selbst betrieben, sondern lediglich anderen Unternehmen wie Energiehändlern zur Nutzung angeboten werden.

Ausblick

Neben den technologischen Herausforderungen wird die Belastung mit Abgaben und Umlagen als häufigstes Hemmnis für eine wirtschaftliche Umsetzung von Power-to-Gas-Projekten genannt. Hier ist der Gesetzgeber gefordert, Anreize zu schaffen bzw. Hemmnisse abzubauen, um der Technologie ihren im Sinne der Sektorenkopplung berechtigten Platz im Energiesystem der Zukunft zu ermöglichen. Ein erster Schritt könnte mit dem Energiedienstleistungsgesetz erfolgen, in dessen aktuellen Entwurf vorgesehen ist, die mit der Novelle des Netzausbaubeschleunigungsgesetzes (Nabeg) entfallene Befreiung von den Netzentgelten für Power-to-Gas-Anlagen wieder zurückzunehmen. Weitere Investitionsanreize könnten durch öffentliche Fördermittel geschaffen werden.

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