Das Erreichen von Netto-Null-Emissionen erfordert die schrittweise Beseitigung kohlenstoffemittierender Brennstoffe und somit eine umfassende Neugestaltung des aktuellen Energiesystems.

• Energiewende: Können grüne Kraftstoffe den Unterschied machen?

(WK-intern) – Energieeinsparungen, Effizienzsteigerungen, Elektrifizierung und die Bereitstellung grüner Elektrizität sind die ersten Hebel, um die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren.

Doch sie reichen allein nicht aus, um das Ziel von Netto-Null-Emissionen zu erreichen.

Grüne Kraftstoffe sind eine notwendige Lösung, um den letzten Meilenstein für einige schwer zu dekarbonisierende Anwendungen zu überwinden, wie die Produktion von grünem Stahl und Ammoniak, Hochtemperaturwärme oder schwere Mobilität.

Trotz des Bedarfs an grünen Kraftstoffen schien die Machbarkeit ihrer großflächigen Produktion und Verteilung immer in weiter Ferne zu liegen. Wenn wir heute Aufmerksamkeit auf sie lenken, dann deshalb, weil die Netto-Null-Ziele Unternehmen dazu veranlassen, über die einfachen Lösungen hinauszugehen und sich den schwer zu dekarbonisierenden Emissionen zu stellen. Mit technologischen Fortschritten, die die Kosten einiger sauberer Kraftstofflösungen senken, scheint eine verstärkte Nutzung näher denn je.

Um Schwung zu gewinnen, werden öffentliche Subventionen eingesetzt. Darüber hinaus ermöglichen neue Finanzierungsmechanismen, einschließlich „Book and Claim“, einer breiteren Palette von Akteuren, in saubere Kraftstoffe zu investieren und die Kosten und Vorteile gemeinsam zu tragen.

Was sind grüne Kraftstoffe?

Grüne Kraftstoffe werden aus erneuerbaren oder kohlenstoffarmen Energiequellen hergestellt und können als Ersatz für fossile Ölquellen im Verkehrs- oder Industriesektor dienen. Es gibt drei Arten von grünen Kraftstoffen: biobasierte Kraftstoffe wie Biogas oder Biomethan, die aus organischen Stoffen gewonnen werden; grüner Wasserstoff, hergestellt durch Elektrolyse von Wasser mit erneuerbarem Strom; und E-Kraftstoffe, eine Klasse von synthetischen Kraftstoffen wie synthetischer Ammoniak (grüner Wasserstoff und Stickstoff) und E-Methanol (grüner Wasserstoff und eingefangenes CO2).

Diese Kraftstoffe werden immer häufiger diskutiert, da sie in der Lage sind, die schwer zu dekarbonisierenden Sektoren zu entkarbonisieren.

Das Versprechen ist hoch, aber der Fortschritt ist begrenzt

Momentum wird für die Integration dieser grünen Kraftstoffe in die Dekarbonisierungsstrategien von Ländern und Unternehmen aufgebaut. Obwohl grüne Kraftstoffe in den letzten Jahren bescheidene Fortschritte gemacht haben, besteht Konsens darüber, dass grüne Kraftstoffe bis zum Ende des Jahrzehnts, im Einklang mit den Dekarbonisierungsambitionen, stark wachsen werden. Laut dem Szenario „Netto-Null bis 2050“ der Internationalen Energieagentur (IEA) sollen grüne Kraftstoffe bis 2050 exponentiell wachsen. Beispielsweise sollen Biogas und Wasserstoff im Jahr 2050 70 Prozent der Gasproduktion ausmachen (im Vergleich zu weniger als 1 % heute).

Die Wachstumserwartungen werden durch die Tatsache gestärkt, dass sowohl Bioenergie als auch Wasserstoff in hochkarätigen Regierungsdekarbonisierungsstrategien, einschließlich des Europäischen Green Deals, der Europäischen Wasserstoff-Roadmap (EU-Wasserstoffstrategie) sowie des Inflation Reduction Act in den USA, prominent vertreten sind. Diese Programme zeigen, dass

ausreichend institutionelles Interesse besteht, um eine robuste Regulierung und Subventionierung zur Steigerung von Produktion und Anwendungen zu entwickeln.

Trotz vielversprechender Fortschritte gibt es jedoch noch einige grundlegende Hürden zu überwinden, um den notwendigen Fortschritt bei der Einführung grüner Kraftstoffe zu erzielen, wie Verfügbarkeit und Kosten.

• Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit von grüner Kraftstoffversorgung ist immer noch begrenzt. Zum Beispiel sind von den geplanten 230 GW Wasserstoffelektrolysekapazität nur 700 MW (weniger als 1 %) heute in Betrieb, so ein Bericht des Hydrogen Council. Dennoch bleibt der Wasserstoffmomentum stark: Bis zum Ende des Jahres 2022 wurden mehr als 1.000 Projektvorschläge angekündigt, von denen erwartet wird, dass 795 bis 2030 vollständig oder teilweise in Betrieb genommen werden.

Wenn es um Bioenergie geht, insbesondere Biomethan, sind die Volumen im Vergleich zu herkömmlichen fossilbasierten Kraftstoffen immer noch vernachlässigbar. Laut dem World Energy Outlook 2022 der IEA betrug die globale Nachfrage nach Biogas im Jahr 2021 35 Milliarden Kubikmetern äquivalent (bcme); etwa ein Drittel dieser Nachfrage (8 bcme) entfiel auf Biomethan. Im Vergleich dazu betrug die weltweite Nachfrage nach Erdgas im selben Jahr 4.213 bcme. Dennoch bleiben die globalen Ziele für die Biomethanproduktion ehrgeizig, was die Unterstützung der Politik für diese Art von Bioenergie bestätigt. Die EU hat beispielsweise das Ziel von 35 bcm/Jahr für die Biomethanproduktion bis 2030 gesetzt.

• Kosten

Der höhere Preis grüner Kraftstoffe im Vergleich zu fossilen Optionen beeinflusst die Verfügbarkeit, selbst wenn die Kostendifferenz aufgrund von Verbesserungen bei der technologischen Effizienz und den Skaleneffekten weiter schrumpft.

Heute bleibt grauer Wasserstoff auf Erdgasbasis die günstigste Form von Wasserstoff, mit Produktionskosten von 1 bis 2,5 US-Dollar pro Kilogramm, abhängig von der geografischen Region (Daten von Bloomberg New Energy Finance). Im Vergleich dazu ist grüner Wasserstoff erheblich teurer, mit Produktionskosten von 3 bis 12 US-Dollar pro Kilogramm. Die grünen Wasserstoffkosten sollen jedoch in den kommenden Jahren erheblich sinken, mit Preisen zwischen 1,8 und 5 US-Dollar pro Kilogramm bis 2030.

Die Kosten für Biogas und Biomethan sollen ebenfalls in den kommenden Jahrzehnten sinken. Insgesamt schätzt die IEA’s Outlook für Biogas und Biomethan, dass bis 2040 weltweit über 260 Mtoe Biogas für weniger als die vorherrschenden regionalen Erdgaspreise nach ihrem STEPS-Szenario produziert werden könnten (das konservativste Szenario der IEA). In mehreren Märkten wird ebenfalls eine erhebliche Preissenkung erwartet.

Diese beiden Hürden sind Symptome von grundlegenden Hindernissen für die breite Akzeptanz grüner Kraftstoffe, insbesondere dem Fehlen ausgereifter Märkte und Wertschöpfungsketten.

Vorausschauende Unternehmen handeln jetzt

Die Navigation in diesem dynamischen, aufstrebenden Markt kann eine Herausforderung sein. Einige zukunftsorientierte Unternehmen suchen jedoch aktiv nach Möglichkeiten, die sich bietenden Chancen zu nutzen und grüne Brennstoffe einzusetzen, um die Risiken auf ihrem Weg zur Dekarbonisierung zu verringern. Initiativen werden in der Regel auf drei verschiedenen Ebenen verfolgt: an spezifischen Standorten und Anlagen, in Energiezentren und unternehmensweit.

Bei der Betrachtung einzelner Standorte oder Anlagen ist es wichtig, die Rolle zu berücksichtigen, die grüne Kraftstoffe als Ergänzung zu allgemeineren Maßnahmen der Emissionsminderungsstrategie wie Energieeffizienz oder Elektrifizierung spielen können. Erfolgreiche Unternehmen verfolgen in der Regel einen systematischen Ansatz, indem sie mehrere Szenarien für das Erreichen von Netto-Null-Emissionen definieren.

PM: Von Vincenzo Giordano, Director, Sustainability Solutions EMEA bei ENGIE Impact, Joelle Thomas, Senior Project Manager, Sustainability Solutions bei ENGIE Impact & Andre de Fontaine, Director, Sustainability Solutions Americas bei ENGIE Impact

PB: Engie Impact