HyNEAT-Abschlussbericht: Autoren bewerten Infrastruktur für eine Luftfahrt mit Grünem Wasserstoff
Antriebssysteme mit Grünem Wasserstoff für kommerziell genutzte Flugzeuge sind eine erstrebenswerte Alternative für eine klimafreundlichere Luftfahrt. Neben der Notwendigkeit neue Antriebe und Flugzeugkonzepte zu entwickeln, ist der Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur, die wettbewerbsfähige Kosten für den Betrieb der neuartigen Flugzeuge ermöglicht, eine der größten Herausforderungen.
Das Forschungsprojekt HyNEAT hat sich dies genauer angesehen und einen Bericht zu den Chancen und Risiken veröffentlicht. Diese Studie bietet eine umfassende Bewertung einer Infrastruktur zur Bereitstellung von flüssigem Wasserstoff (LH2) für die Luftfahrt in Europa. Der Bericht untersucht die vielseitigen Aspekte: wie eine solche Infrastruktur realisiert werden könnte, ihre wirtschaftlichen Auswirkungen und ihre Interaktion mit dem europäischen Energiesystem.
Da bei den techno-ökonomischen Untersuchungen sehr hohe Unsicherheiten herrschen, wird in dem Bericht eine Reihe von Szenarien untersucht in Kombination mit systemdynamischen Modellen und einer Netzwerkmodellierung. Das Ziel ist es, kostenoptimale Infrastrukturnetzwerke für ein Zielbild im Jahr 2050 zu bestimmen und die Transformationspfade für die Infrastrukturentwicklung zu bewerten.
Die Autoren der Studie legen dar, dass die Wirtschaftlichkeit der LH2-Luftfahrt stark von Standort und den Bedarfen abhängt.
- Hauptkostentreiber: Der Standort eines Flughafens und das Nachfragevolumen sind die primären Faktoren, welche die Versorgungskosten beeinflussen. Während die Kosten in der anfänglichen Entwicklungsphase hoch sind, können sie durch Skaleneffekte und den Zugang zu kostengünstiger erneuerbarer Energie gesenkt werden.
- Die Rolle von Importen: Für Flughäfen ohne kostengünstige Produktion vor Ort ist der Anschluss an das European Hydrogen Backbone (EHB) oder der Import von LH2 über See Häfen entscheidend. Eine hybride Strategie, welche die heimische Produktion mit Importen aus Regionen mit niedrigeren Kosten kombiniert, führt zu den effizientesten Netzwerken.
- Abhängigkeit von der Politik: Eine signifikante Nachfrage nach LH2 in der Luftfahrt entsteht nur unter ehrgeizigen politischen Rahmenbedingungen. Ohne starke Anreize und höhere CO2-Preise bleiben wasserstoffbetriebene Flugzeuge eine Ausnahme.
- Umweltauswirkungen: Wasserstoff-Leckage stellt entlang der Lieferkette ein erhebliches Risiko dar, welches die spezifischen Treibhausgasemissionen potenziell verdoppeln kann.
Empfehlungen
Um einen erfolgreichen Infrastruktur Hochlauf zu ermöglichen, empfehlen die Autoren der Studie die folgenden Maßnahmen für politische Entscheidungsträger und Akteure der Industrie:
- Politische Rahmenbedingungen schaffen: Implementierung stabiler, langfristiger politischer Rahmenbedingungen, die eine wirksame CO2-Bepreisung mit gezielter Unterstützung für die Infrastruktur kombinieren, um Risiken bei frühen Investitionen zu reduzieren.
- Infrastrukturentwicklung koordinieren: Planung der LH2-Versorgung als koordiniertes europäisches Netzwerk anstatt als isolierte Projekte. Dies ermöglicht Skaleneffekte und eine bessere Ausnutzung der existierenden Infrastruktur.
- Internationale Partnerschaften: Förderung von Handelsbeziehungen mit stabilen Regionen zur Sicherung kostengünstiger Importe von grünem Wasserstoff, während im Gegenzug europäische Technologie exportiert wird.
- Leckagen minimieren: Auslegung des Versorgungsnetzwerks unter Berücksichtigung der gesamten Lebenszyklusemissionen, insbesondere durch Verbesserung des Boil-off-Managements und Reduzierung von Wasserstoff-Leckagen, um sicherzustellen, dass Klimaziele erreicht werden.
Der vollständige Bericht, einschließlich aller Annahmen und Methoden, steht hier zum Download bereit. Das Projekt ist vom Bundesforschungsministerium gefördert worden.