Klimawirksamkeit Elektromobilität – Mittel- und langfristige Potenziale von PtL und H₂-Importen aus internationalen EE-Vorzugsregionen

Teilbericht im Rahmen des Projektes: KLIMAWIRKSAMKEIT ELEKTROMOBILITÄT – Entwicklungsoptionen des Straßenverkehrs unter Berücksichtigung der Rückkopplung des Energieversorgungssystems in Hinblick auf mittel- und langfristige Klimaziele

Im Klimaschutzplan 2050 verpflichtet sich die Bundesregierung bis 2050 zu einem nahezu treibhausgasneutralen Deutschland [BMUB 2016]. In diesem Sinne wird das obere Klimaziel des Energiekonzeptes der Bundesregierung mit einer Reduktion der Treibhausgase um 95 % gegenüber 1990 verstanden. Konsens ist hierbei, dass die Energieversorgung maßgeblich auf den fluktuierenden Energiequellen Windkraft und Photovoltaik basieren muss und dass diese auch zu hohen Anteilen den Stromverbrauch für zusätzliche Anwendungen im Verkehrs-, Gebäudewärme- und Industriebereich über die Sektorenkopplung decken müssen [BMWi 2016].
Der Verkehrssektor ist derzeit für etwa 19,7 % des deutschen Primärenergieverbrauchs verantwortlich [BMWi 2017] und hauptsächlich auf fossile Kraftstoffe angewiesen. Auch bei einer maximalen Elektrifizierung des Verkehrssektors wird ein hoher Bedarf an Flüssigkraftstoffen, insbesondere im internationalen Verkehr , bestehen bleiben. Um eine vollständige Dekarbonisierung des Verkehrssektors zu gewährleisten, wird im Flug- und Seeverkehr ein Umstieg von fossilen auf synthetische Flüssigkraftstoffe notwendig sein. Die strombasierte Herstellung synthetischer Kraftstoffe aus Erneuerbaren Energien (EE) kann mit sogenannten Power-to-Liquid (PtL)-Prozessen aus den weltweit zur Verfügung stehenden Primärrohstoffen Wasser (H2O) und Kohlenstoffdioxid (CO2) ermöglicht werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit den Verkehrssektor mit Flüssigwasserstoff (LH2) zu bedienen. Hier entfällt der CO2-Bedarf für die Kraftstoffproduktion. Die Option einer Erzeugung von synthetischen Kraftstoffen aus EE-Strom in Deutschland steht in Konkurrenz mit der direkten Stromnutzung. Die gesellschaftliche
Akzeptanz für den Flächenbedarf und die höheren Kosten für eine nationale Produktion in Deutschland wirkt sich nachteilig aus. Internationale Standorte mit sehr guten EE-Ressourcen und ohne direkte Nutzungskonkurrenz könnten somit ein höheres wirtschaftliches und technisches Potenzial für die Etablierung von PtL-Anlagen aufweisen.
Im Folgenden wird eine erste Bewertung von 4 globalen EE-Vorzugsregionen mit hohen Erträgen für sowohl Onshore-Windenergie als auch PV zur Simulation eines mittel- und langfristigen Szenarios zur synthetischen Kraftstofferzeugung (PtL und LH2) durchgeführt. Hierzu werden die zukünftigen Kraftstoffkosten auf Basis eines repräsentativen Wetterjahres für jede Region ermittelt. Zusätzlich wird eine europäische Wind-Offshore-Nutzung in der Nordsee zum Vergleich der Ergebnisse herangezogen. Abschließend wird eine beispielhafte Flächenpotenzialermittlung durchgeführt.

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