Grüner Wasserstoff und daraus gewonnene Rohstoffe: eine Chance für die grüne Industrialisierung des Globalen Südens

Aufgrund ihres Potenzials zur Dekarbonisierung schwer reduzierbarer Sektoren erweisen sich grüner Wasserstoff – der durch Elektrolyse ausschließlich unter Verwendung erneuerbarer Energiequellen erzeugt wird – und aus Wasserstoff gewonnene Rohstoffe wie Ammoniak und Methanol als Schlüsselkomponenten einer ganzheitlichen Energiewende hin zu Netto-Null.

Die Vorteile von grünem Wasserstoff gehen jedoch über die Reduzierung der Treibhausgasemissionen hinaus. Die Skalierung der Wertschöpfungsketten für grünen Wasserstoff und daraus gewonnene Rohstoffe kann eine grüne Industrialisierung, Energieunabhängigkeit, eine stärkere Beteiligung am globalen Handel und an den Märkten sowie die Schaffung von Arbeitsplätzen ermöglichen.

Aus fossilen Brennstoffen gewonnener „grauer“ Wasserstoff ist bereits heute ein wichtiges Industrieprodukt. Grüner Wasserstoff kann nicht nur als potenzieller Energieträger dienen, sondern auch als sauberer Rohstoff in kohlenstoffintensiven Industrieprozessen.

Um den Industriesektor, dessen CO2-Emissionen schwer zu reduzieren sind, zu dekarbonisieren, ist der Ersatz bestehender Mengen an grauem Wasserstoff durch grünen Wasserstoff von zentraler Bedeutung. Im Chemiesektor beispielsweise wird grüner Wasserstoff ein entscheidender Bestandteil der Dekarbonisierungsstrategie sein. Er wird derzeit aktiv als Kandidat für die Direktreduktion von Eisen in der Stahlproduktion untersucht.

Auch der Schwerlastverkehr – Luftfahrt, Seeschifffahrt und möglicherweise auch der Fernverkehr – bietet Chancen für den Einsatz von grünem Wasserstoff. Sie benötigen energiereiche Lösungen, die längere Fahrten ermöglichen. Anstelle fossiler Brennstoffe dürften grüner Wasserstoff und seine Derivate wie Ammoniak sowie E-Fuels wie E-Kerosin und E-Methanol saubere Alternativen bieten.

Darüber hinaus bietet grüner Wasserstoff das Potenzial, die kritische Herausforderung der saisonalen Energiespeicherung zu lösen. Grüner Wasserstoff, der bei Verfügbarkeit erneuerbarer Energieträger produziert und dann verbraucht wird, wenn der Energiebedarf am höchsten ist, könnte eine Lösung für die großflächige, langfristige Energiespeicherung über längere Zeiträume bieten. Flexible Elektrolyseure können zudem die Stabilität des Stromsystems in variablen, stark erneuerbaren Energiesystemen unterstützen.

Aufgrund dieser vielseitigen Einsatzmöglichkeiten steht grüner Wasserstoff im Mittelpunkt der weltweiten Bemühungen und Diskussionen zur Beschleunigung der Energiewende und löst Spekulationen über die Aussichten auf die Entstehung internationaler Märkte für Wasserstoff und daraus gewonnene Rohstoffe aus. Analysen der IRENA deuten darauf hin, dass rund 20 % des erwarteten weltweiten Wasserstoffbedarfs durch internationale Handelsströme gedeckt werden könnten.

Die Chance für den internationalen Handel mit grünem Wasserstoff und erneuerbar erzeugtem Ammoniak, Methanol und anderen Rohstoffen ergibt sich aus einer geografischen Realität: Die Nachfragezentren für diese Rohstoffe liegen wahrscheinlich nicht in den Regionen mit dem höchsten Potenzial an erneuerbaren Energiequellen, die für eine kosteneffiziente Produktion benötigt werden. Da Strom den größten Kostenfaktor bei der Produktion von grünem Wasserstoff darstellt, verfügen Länder mit reichlich Solar- und Windressourcen über Wettbewerbsvorteile.

Auch die Handelsdynamik bei grünem Wasserstoff wird unterschiedlich ausfallen. Ammoniak wird voraussichtlich die internationalen Handelsströme dominieren; 30 % der weltweiten Nachfrage werden voraussichtlich grenzüberschreitend abgewickelt, gefolgt von E-Methanol mit 18 %, direkt reduziertem Eisen (DRI) mit 14 % und gasförmigem Wasserstoff mit 14,4 % .

Dank ihres hohen Potenzials an erneuerbaren Energien sind die Länder des Globalen Südens bestens aufgestellt, um auf den internationalen Märkten für diese grünen Rohstoffe zu einem wichtigen Akteur zu werden. Auf diese Weise können sie sich von Energieimporteuren zu Energieexporteuren entwickeln – ein Paradigmenwechsel, der den Entwicklungsländern erhebliche wirtschaftliche Chancen eröffnet und gleichzeitig ihre Energiesicherheit verbessert.

Lateinamerika beispielsweise kann seine Solar- und Windressourcen mit der bestehenden industriellen Infrastruktur optimal nutzen. Die Region könnte zu einem wichtigen Lieferanten für zahlreiche grüne Rohstoffe werden, von Ammoniak und E-Methanol bis hin zu direkt reduziertem Eisen, und Märkte in Nordamerika, Europa und Asien bedienen.

Auch in Subsahara-Afrika bieten sich Möglichkeiten zur Produktion von grünem Wasserstoff für den Eigenbedarf und den Export. Die strategische geografische Lage der Region ermöglicht einen effizienten Zugang zu europäischen und asiatischen Märkten. Die enormen Landflächen ermöglichen zudem den Ausbau der Infrastruktur für eine wettbewerbsfähige Produktion von grünem Wasserstoff.

Eine weitere Region von strategischer Bedeutung ist aufgrund ihrer Nähe zu europäischen Nachfragezentren Nordafrika. Analysen von IRENA zufolge könnte die Region bis 2050 rund 18 % des Bedarfs der Europäischen Union an grünem Wasserstoff und verwandten Rohstoffen decken und so einen robusten Energiehandel zwischen Europa und dem Mittelmeerraum aufbauen, der auf bestehenden Rahmenwerken der Energiekooperation aufbaut.

Um dieses Potenzial voll auszuschöpfen, müssen Entwicklungsländer im Rahmen einer ganzheitlichen Energiewendestrategie politische Rahmenbedingungen mit dem Infrastrukturausbau koordinieren. Erforderlich ist der Aufbau umfangreicher Kapazitäten zur Erzeugung erneuerbarer Energien sowie der Transport- und Speicherinfrastruktur. Schätzungen der IRENA zufolge beläuft sich der kumulierte Investitionsbedarf für Infrastruktur entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette bis 2050 weltweit auf 2,49 Billionen US-Dollar . Dieser Bedarf umfasst 4,7 Terawatt an erneuerbarer Energiekapazität, 2,1 Terawatt an Elektrolyseuren und 0,9 Terawattstunden an Batteriespeichern.

IRENA und WTO haben bereits analysiert, welche Maßnahmen erforderlich sind, um diese Wertschöpfungsketten zu erschließen und eine nachhaltige Entwicklung voranzutreiben . Mit strategischer Planung, gezielten Investitionen und internationaler Zusammenarbeit können Vorteile erzielt werden, sobald die Märkte für diese grünen Rohstoffe entstehen.

Internationale Märkte für grünen Wasserstoff und daraus gewonnene Rohstoffe bieten den Entwicklungsländern des globalen Südens einen Weg zu nachhaltiger Industrialisierung, Energiesicherheit und wirtschaftlicher Diversifizierung. So können sie ihre eigene Energiewende beschleunigen und gleichzeitig zu einem unverzichtbaren Partner auf dem globalen Weg zu Netto-Null-Emissionen werden.

Um das volle Ausmaß dieser Herausforderung und möglicher Lösungen zu verstehen, teilten James Walker (Teamleiter für erneuerbare Gase) und Francisco Gafaro (Teamleiter für die Transformation des Energiesektors) vom IRENA-Innovations- und Technologiezentrum ihre Erkenntnisse in einer der neuesten Podcast-Folgen von IRENA .