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Tech
Vergessene Wasserstoffspeicher – Status quo? Teil II

Airbus verschiebt seine sehr ambitionierten Pläne ein mit Wasserstoff betriebenes Turboprop-Flugzeug mit ca. 100 Sitzen bis 2035 auf den Markt zu bringen um fünf bis zehn Jahre. Eine konkrete Timeline wurde nicht genannt.

10.02.2025

Die globale Luftfahrtindustrie hat sich zum Ziel gesetzt bis 2050 die Klimaneutralität zu erreichen. Während Boeing bisher keine Pläne hinsichtlich mit Wasserstoff betriebene Flugzeuge veröffentlicht hat, hat Airbus geplant bis 2035 eine 100-sitzige Turboprop-Maschine zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Mittels Brennstoffzellen soll aus Wasserstoff Strom erzeugt werden welcher mittels E-Motoren den Antrieb bewerkstelligen würde.

Dieses überaus herausfordernde Ziel hat Airbus um 5 - 10 Jahre – ohne eine konkretere Zeitachse zu bestimmen – verschoben. Die Gründe die genannt wurden sind mannigfaltig und reichen von bisher ungelösten technischen Herausforderungen über zu wenig am Markt verfügbaren grünen Wasserstoff bis zur noch nicht hinreichenden Bereitschaft der Kunden deutlich höhere Ticketpreise bezahlen zu müssen.
„Prognosen sind schwierig, vor allem, wenn sie die Zukunft betreffen“ - so Mark Twain aber solche unrealistischen Pläne resultieren oft aus vorauseilendem Gehorsam gegenüber den diesbezüglich (teilweise) überzogenen politischen Zielen.

Wenn man sich die – derzeit aktuellen – Prognosen hinsichtlich Produktionskosten von Wasserstoff ansieht (siehe nachstehend eingefügte, von Bloomberg entnommene, Grafik) so wird klar, dass noch immer sehr großer Optimismus vorherrscht. 
 

Dies könnte daran liegen, dass die bisher getätigten Analysen einerseits nicht die erforderlichen, weiten, Systemgrenzen in Betracht gezogen haben, andererseits – mangels Erfahrungswerte – die Steilheit der Lernkurve überschätzt wurde. Man kann zwar eine steile Lernkurve für die Elektrolyse [Stacks und Balancing of Plant (BoP)] unterstellen aber letztlich sind das Einzelkomponenten die in einer umfangreichen Industrieanlage installiert werden. Industrieanlagenbau ist aufgrund der x-fachen Schnittstellen per se komplex aber in großvolumigen Wasserstoffproduktionsanlagen fehlt es bisher an gesetzlichen Vorgaben, Normen bis hin zu Zertifizierungsstellen und – last but not least - Erfahrungswerten – zumal die einzelnen Komponenten weltweit zugekauft und zur Baustelle verbracht werden müssen.

Der in der Grafik prognostizierte Kostenverlauf führt im Jahr 2050 zu Produktionskosten von ca. 50 €/MWh in China und ca. 100 €/MWh in Deutschland. Hierzu müssen die Transportkosten und Wasserstoffspeicherkosten addiert werden. Alleine die Wasserstoffspeicherkosten machen bei Porenspeichern ca. 25 €/MWh aus (sehr optimistische Schätzung), bei Kavernenspeichern > 105 €/MWh. D.h., dass bei einer Zyklenzahl von eins und bei Umlegung dieser Wasserstoffspeicherkosten auf die gesamte abgesetzte Wasserstoffmenge (Annahme: 1/3 des jährlichen Absatzes wird gespeichert) zumindest weitere 8 €/MWh bei Porenspeichern und ca. 20 €/MWh bei Kavernenspeichern (Zyklenzahl von Kavernenspeichern ca. 5) addiert werden müssen. Dies bei einer Wasserstoffreinheit von ca. 98%. Da Brennstoffzellen eine höhere Reinheit erfordern sind zusätzliche Aufreinigungskosten zu berücksichtigen.

Bisher wurden die Transportherausforderungen in umgewidmeten Erdgasnetzen – inklusive daraus resultierenden Kosten – ohne Kompressorstationen betrachtet. Wenn man bedenkt, dass beim Transport der gleichen Energiemenge der Wasserstofftransport die 3-4 fache Kompressorleistung im Vergleich zum Erdgastransport beansprucht, dann wird auch klar, dass die Verdichtungskosten – sowohl Kapitalkosten (für Wasserstofftransport werden bisher sehr groß bauende und somit teure Kolbenkompressoren eingesetzt) als auch Betriebskosten hoch sein werden – zumal zu den Kompressorstationen die Stromversorgung mittels elektrischen Leitungen erst sichergestellt werden muss.