Die aktuelle Studie „The efficiency of hydrogen rethought“ der Strategie- und Innovationsberatung Arthur D. Little zeigt, dass in Afrika erzeugter Wasserstoff aus Solarstrom konkurrenzfähig ist. Um dabei die maßgebliche Energieeffizienz gegenüber der direkten Stromnutzung z.B. in Batteriefahrzeugen zu betrachten, haben die Experten von Arthur D. Little ein End-to-End Modell vom Solarpanel bis zum Antrieb im Fahrzeug entwickelt und mit verschiedenen Szenarien hinsichtlich Ursprungsort, Transport, Speicherung und Nutzung der Energie verglichen.
Dementsprechend betrachteten die Studienautoren beispielhaft konkret die Effizienz von Wasserstoff aus Solarstrom jeweils in Deutschland und in Namibia. Ausgehend von unterschiedlichen Aufstellungsorten eines Solarpanels und verschiedenen Energieketten verglichen sie, wieviel Energie effektiv im Fahrzeug genutzt werden kann. Als Vergleichsbasis diente der durchschnittliche jährliche Stromertrag eines 1 kWh-Peak Panels in Deutschland bei direktem Laden des Batteriefahrzeugs. Dieses Szenario gilt als der effizienteste Fall für die Nutzung des deutschen Solarstroms, da keine längerfristige Speicherung oder Transformation des Stroms außerhalb des Fahrzeugs erfolgen muss.
Mehr Stromertrag in Afrika
An einem guten Standort z.B. in Afrika liefert ein Solarmodul rund den doppelten Stromertrag im Vergleich zu einem Solarmodul in Deutschland. Daher weist importierter Wasserstoff Ende-zu-Ende betrachtet laut Studienautoren weit bessere Effizienzwerte auf als gemeinhin bei zu enger Perspektive angenommen. Wird Wasserstoff aus Solarstrom von Afrika nach Deutschland importiert und nach Rückwandlung unter Kraft-Wärme-Kopplung ins Netz eingespeist, erreicht dieser 98 Prozent der Energiemenge, die ein in Deutschland aufgestelltes Panel direkt erzeugt.
Kommt der importierte Wasserstoff in Brennstoffzellenfahrzeugen zum Einsatz, liegt die End-to-End Effizienz bei immerhin noch 76 Prozent. Gäbe es zum Wasserstofftransport zudem noch eine ausgebaute Infrastruktur aus großen Pipelines, könnte die Effizienz der Wasserstofffahrzeuge auf 90 Prozent ansteigen.
Studienautor und Arthur D. Little Partner Dr. Klaus Schmitz erklärt: „Unsere Analyse zeigt deutlich, dass der Einsatz von grünem Wasserstoff für die Mobilitätswende eine ökonomisch wie ökologisch sinnvolle Option darstellen kann. Europa wird mittelfristig verstärkt auf den Import von Energie in Form von Wasserstoff oder E-Fuels aus sonnigen Regionen zurückgreifen, um erfolgreich zu dekarbonisieren.“ Der höhere Solarertrag etwa in Wüsten kompensiere Wandlungsverluste zwischen Strom und Wasserstoff. Besonders vorteilhaft sei dies, wenn in Deutschland für den Winter sowieso Strom gespeichert werden muss.
