Die aktuelle Forschung zur Wasserstoffwirtschaft zeigt vielversprechende Ergebnisse, die das Potenzial haben, die Art und Weise, wie Wasserstoff importiert und transportiert wird, grundlegend zu verändern. Eine gemeinsame Studie des Fraunhofer Instituts für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG) und des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) hat ergeben, dass der Transport von flüssigen Wasserstoffderivaten über Pipelines bis zu zehnmal kostengünstiger ist als der Transport von gasförmigem Wasserstoff. Diese Erkenntnisse könnten entscheidend für die zukünftige Energiepolitik und die Investitionsentscheidungen im Bereich Wasserstoff sein.
In der Untersuchung wurde eine spezifische Transportroute vom italienischen Triest nach Karlsruhe analysiert. Diese Fallstudie bietet nicht nur eine detaillierte Kostenanalyse, sondern auch ein realistisches Routenmodell, das Investoren hilft, die wirtschaftlichen Aspekte von Importkorridoren für Wasserstoff zu bewerten. Das neu entwickelte Simulationsmodell, genannt HyTROM+, wurde in der Fachzeitschrift „Energy Strategy Reviews“ vorgestellt und zeigt, wie Pipelinetransporte von flüssigen Energieträgern im Vergleich zu gasförmigen Rohstoffen wie Wasserstoff und CO2 abschneiden.
Laut Natalia Pieton, der Hauptautorin der Studie, bietet das Modell eine solide Entscheidungsgrundlage für politische Entscheidungsträger und Pipeline-Betreiber. Es ermöglicht eine einfache Identifizierung der technisch und wirtschaftlich sinnvollsten Energieträger sowie der effizientesten Importwege. HyTROM+ simuliert den Transport von flüssigen Wasserstoffderivaten wie Methanol, Fischer-Tropsch-Rohöl und Kerosin und demonstriert, dass deren Transport über Pipelines erheblich günstiger ist als der Transport von Wasserstoffgas.
Ein zentraler Vorteil flüssiger Derivate ist ihre einfache Handhabung in Bezug auf Transport und Lagerung. Während gasförmiger Wasserstoff nur dort sinnvoll transportiert werden kann, wo er direkt benötigt wird, bieten flüssige Derivate eine kostengünstige Grundlage für verschiedene Industrien, darunter Raffinerien und die chemische Industrie. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Wertschöpfung in Länder verlagert wird, die über kostengünstige erneuerbare Energiequellen zur Produktion von Wasserstoff und dessen Derivaten verfügen.
Das HyTROM+ Modell kombiniert vielfältige Daten wie Geoinformationen, physikalische Eigenschaften der Stoffe und wirtschaftliche Kennzahlen zu einem umfassenden Kostenmodell. Durch die Analyse von Geodaten, wie Nutzung des Landes, Höhenunterschiede, Bevölkerungsdichte und bestehende Infrastruktur, kann das Modell die optimale Trasse für Pipelines ermitteln. Es zerlegt ein Gebiet in kleine Abschnitte, bewertet diese und ermittelt die kosteneffizienteste Route für den Transport. Diese Methodik ermöglicht realistische Prognosen zu Transportkosten und Routenplanung.
Die Fallstudie zeigt, wie internationale Pipelineimporte unter Berücksichtigung von Herausforderungen wie Geländebeschaffenheit und Infrastruktur analysiert werden können. Der Alpenkorridor, der in der Studie untersucht wurde, dient als Stresstest für den Transport von flüssigen Derivaten. Die Ergebnisse belegen, dass flüssige Energieträger selbst in schwierigem Terrain kosteneffizient transportierbar sind, was auch für flachere Regionen gilt.
In der Analyse wurde festgestellt, dass der Transport von Wasserstoffgas über eine umgenutzte Pipeline auf einer Strecke von knapp 700 Kilometern 3,9 Euro pro Megawattstunde kostet. Bei einer neu zu bauenden Pipeline steigt dieser Preis auf 11,4 Euro pro Megawattstunde. Im Vergleich dazu könnte der Transport von flüssigen Derivaten bereits für 0,4 Euro in umgenutzten und für 1,9 Euro in neuen Pipelines realisiert werden. Diese Erkenntnisse unterstreichen das Potenzial der Wiederverwendung bestehender Öl- und Gasleitungen zur Reduzierung der Investitionskosten.
Die Entwicklung von HyTROM+ erfolgte in Zusammenarbeit mit mehreren Institutionen, darunter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die ETH Zürich, und wurde im Rahmen des Projekts MOHN gefördert. Die Ergebnisse der Studie sind ein bedeutender Schritt in Richtung einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft und bieten wertvolle Einblicke für strategische Importüberlegungen und Investoren, die ihre Entscheidungen auf belastbaren Daten basieren möchten.
Insgesamt eröffnet die Forschung zur kosteneffizienten Transportmethoden für Wasserstoffderivate vielversprechende Perspektiven für die künftige Energieversorgung und die Umsetzung von Klimazielen.
