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Strategische Entwicklungspfade für eine langfristig CO2-freie Wasserstoffenergiewirtschaft - Technologien, dynamische Marktpotenziale, Infrastrukturen (H2-Wegweiser NRW)

Auftraggeber bzw. Förderer: Ministerium für Verkehr, Energie und Landesplanung (MVEL) des Landes Nordrhein-Westfalen

Kooperation:

• Wuppertal-Institut für Klima, Umwelt, Energie (Projekttkoordination),
• DLR

Laufzeit: April 2004 - September 2004

Kontakt: Dr. Joachim Nitsch

Hintergrund:

Wasserstoff spielt heute energiewirtschaftlich nur eine untergeordnete Rolle. Perspektivisch kann diesem flexibel einsetzbaren, speicherbaren und bezogen auf die reine Umwandlung emissionsarmen Energieträger jedoch eine hohe Bedeutung zugemessen werden. Dies betrifft längerfristig z. B. den Ausgleich stark schwankender Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien, die Implementierung CO2-freier Kraftstoffe und die Realisierung hoher CO2-Minderungsziel in industriellen Hochtemperaturanwendungen.

Aus diesem Grund werden seit mehr als zwei Jahrzehnten über die gesamte Prozesskette der Wasserstoffbereitstellung und – verwendung verschiedenste Vorhaben (F&E- sowie Demonstrationsprojekte) durchgeführt, die den Stand der Forschung und Entwicklung demonstrieren und wesentliche Erkenntnisse auf dem Weg zur Markteinführung erzielen sollen. Mit dem zunehmenden technischen Fortschritt der Brennstoffzelle haben auch die Arbeiten entlang der Wasserstoffkette weiter an Dynamik gewonnen. Eine weitere Verdichtung der Anstrengungen ist durch das 6. Rahmenforschungsprogramm der Europäischen Union absehbar. Zusätzliche Impulse werden ferner von der von der Europäischen Union angekündigten Gründung einer „Hydrogen and Fuel Cells technology Platform“ zu erwarten sein.

Bei allen Fortschritten und ggf. auch Entwicklungssprüngen, die aus den laufenden bzw. zukünftigen Vorhaben resultieren können, stellt sich doch einerseits zunehmend die Frage nach der Zielgerichtetheit der Aktivitäten, d. h. nach dem gemeinsamen, dem verbindenden Rahmen, dem die Aktivitäten überspannenden Dach. Auf der anderen Seite ist von Interesse, welche Technologie- und Arbeitsplatzpotenziale aus dem Entwicklungsprozess (auf der Zeitachse) hervorgehen können und wie die Ausgangsvoraussetzungen für NRW in diesem Kontext zu beurteilen sind.

Zielsetzung

Im Auftrag des Landes Nordrhein-Westfalen wird daher ein strategischer Wegweiser für eine langfristig CO2-freie Waserstoffenergiewirtschaft in NRW entwickelt. Es ist das Ziel der Studie, eine umfassende und wissenschaftlich fundierte Analyse der Perspektiven der Waserstoffenergiewirtschaft in NRW zu liefern.

Vor diesem Hintergrund sollen in dem Forschungsvorhaben folgende Aspekte betrachtet werden:

• Welche nationalen und internationalen Anstrengungen werden derzeit und mit welcher Intention verfolgt?
• Wie stellen sich die unternehmerischen Ziele der im Wasserstoffbereich tätigen Firmen dar?
• Wie lassen sich die vielfältigen Arbeiten in robusten technologischen Pfaden bündeln und wo fehlen entscheidende Bausteine zum Schließen der Gesamtprozesskette?
• Wann und unter welchen Bedingungen (Markt- und Klimaschutzanforderungen) kann Wasserstoff überhaupt energiewirtschaftliche Relevanz erlangen und welche Marktpotenziale können daraus entstehen?
• Wo sind signifikante Umschlagpunkte (Kippmomente) in der Marktentwicklung zu erwarten und von wem werden sie bestimmt?
• Welche (auch zeitlichen) Konkurrenzsituationen bzw. Übergangslösungen sind zu beachten? Wie ist die Kompatibilität mit anderen wesentlichen Strategieelementen (z. B. Energieeinsparbemühungen) zu beurteilen?
• Welche infrastrukturellen Voraussetzungen erfordert der Aufbau einer Wasserstoffenergiewirtschaft?
• Welche Technologien sind wann für die Realisierung einer Wasserstoffenergiewirtschaft bzw. diese vorbereitende Transitionsstrategien notwendig, welche Anforderungen (Benchmarks) werden an diese gestellt und welche Märkte können sich daraus zeitlich entwickeln?
• Welche spezifische Rolle kann NRW in diesem Kontext spielen und wie kann sich das Land in der allgemeinen deutschen und europäischen Entwicklung positionieren?
• Wie kann die Politik den Prozess der Markteinführung und –durchdringung steuern (Wegweiser) und welche Anreize sind für die relevanten Akteure notwendig?