{"id":17191,"date":"2022-10-07T09:48:10","date_gmt":"2022-10-07T07:48:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.organisator.ch\/?p=17191"},"modified":"2022-10-14T17:32:36","modified_gmt":"2022-10-14T15:32:36","slug":"schwer-reduzierbare-emissionen-bringt-gruener-wasserstoff-die-loesung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.organisator.ch\/de\/sustainability\/2022-10-07\/schwer-reduzierbare-emissionen-bringt-gruener-wasserstoff-die-loesung\/","title":{"rendered":"Schwer reduzierbare Emissionen: Bringt gr\u00fcner Wasserstoff die L\u00f6sung?"},"content":{"rendered":"
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Weg von fossilen Brennstoffen: Doch funktioniert das auch in Industrien die aufgrund ihres hohen Bedarfs schwer reduzierbare Emissionen aufweisen? (Bild: Unsplash.com)<\/figcaption><\/figure>\n

Dass man mit der Reduzierung von CO2 wesentlich zur Verbesserung des Klimas beitragen kann, dar\u00fcber ist sich die Fachwelt einig. Nur ist das nicht \u00fcberall gleich gut in die Praxis umzusetzen. In manchen Industriezweigen gibt es schwer reduzierbare Emissionen, vor allem in jenen Sektoren, die in grossen Mengen auf fossile Brennstoffe angewiesen sind, entweder f\u00fcr Hochtemperatur-Energie oder f\u00fcr chemische Rohstoffe. Dazu geh\u00f6ren die Eisen- und Stahlindustrie, die Zementindustrie, die chemische Industrie und die Baustoffindustrie, die zusammen f\u00fcr etwa 30 % der j\u00e4hrlichen CO2-Emissionen der Welt verantwortlich sind. Auch der Schwerlastverkehr produziert schwer reduzierbare Emissionen. So sind etwa LKWs oder die Schifffahrt schwieriger zu elektrifizieren als der Personentransport, da dort enorme Batterien erforderlich sind, die das Fahrzeuggewicht erh\u00f6hen und lange Ladezeiten mit sich bringen.<\/p>\n

Besonders grosser CO2-Emittent: China<\/h3>\n

Viele L\u00e4nder untersuchen Wege zur Dekarbonisierung. Relativ wohlhabende L\u00e4nder wie die USA und ein Grossteil Europas entwickeln Strategien, die sich auf erneuerbare Energieerzeugung und Elektrofahrzeuge konzentrieren. China wiederum steht aufgrund seines besonderen Kohlenstoffemissionsprofils, das sich aus der viel gr\u00f6sseren Rolle der Schwerindustrie in seiner Wirtschaft ergibt, vor ganz anderen Herausforderungen. Eine neue, in der Fachzeitschrift „Nature Energy“ ver\u00f6ffentlichte Studie untersucht, wie China – der bei weitem gr\u00f6sste Produzent von Eisen, Stahl, Zement und Baumaterialien – sauberen Wasserstoff („gr\u00fcner“ oder „blauer“ Wasserstoff) nutzen kann, um die Sektoren mit schwer reduzierbaren Emissionen (die sog. „HTA-Sektoren“, engl. „hard-to-abate sectors“) zu dekarbonisieren und seine Dekarbonisierungsversprechen f\u00fcr 2030 und 2060 zu erf\u00fcllen. Gr\u00fcner Wasserstoff wird durch die Spaltung von Wassermolek\u00fclen – H2O – unter Verwendung von erneuerbarem Strom hergestellt, w\u00e4hrend blauer Wasserstoff konventionell aus fossilen Brennstoffen erzeugt wird, jedoch in Kombination mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung.<\/p>\n

Die Rolle von sauberem Wasserstoff<\/h3>\n

Die neue Studie des Harvard-China Project on Energy, Economy and Environment, einem gemeinsamen Forschungsprogramm der USA und Chinas, das an der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences angesiedelt ist, ist die erste Studie, die einen integrierten Modellierungsansatz verwendet, um den potenziellen Einsatz von sauberem Wasserstoff in Chinas Energiesystem und Wirtschaft zu bewerten, um das Netto-Null-Ziel f\u00fcr 2060 zu erreichen. „Die Schliessung dieser Forschungsl\u00fccke wird dazu beitragen, einen klareren Fahrplan f\u00fcr Chinas CO2-Emissionsreduzierung zu erstellen“, erkl\u00e4rt Xi Yang, Hauptautor der Studie und Forscher des Harvard-China-Projekts. „Unser Ziel mit dieser Studie war es, eine Rolle f\u00fcr sauberen Wasserstoff in Chinas Energiewirtschaft zu entwerfen, die dann als Referenz f\u00fcr andere Entwicklungsl\u00e4nder mit gro\u00dfen Schwerindustrie- und Transportsektoren dienen kann.“<\/p>\n

In der Studie wurden drei Fragen untersucht: Was sind die wichtigsten Herausforderungen bei der Dekarbonisierung der HTA-Sektoren? Welche Rolle k\u00f6nnte sauberer Wasserstoff sowohl als Energietr\u00e4ger als auch als Rohstoff in gegen schwer reduzierbare Emissionen spielen? Und w\u00e4re eine breite Anwendung von sauberem Wasserstoff in HTA-Sektoren im Vergleich zu anderen Optionen kosteneffizient?<\/p>\n

Modelle gegen schwer reduzierbare Emissionen<\/h3>\n

Um die Kosteneffizienz und die Rolle von sauberem Wasserstoff in Chinas gesamter Wirtschaft zu analysieren – mit einem Schwerpunkt auf den wenig erforschten HTA-Sektoren – hat das Team ein Modell eines integrierten Energiesystems entwickelt, das Angebot und Nachfrage in allen Sektoren umfasst. Die Ergebnisse zeigen, dass eine weit verbreitete Anwendung von sauberem Wasserstoff in den HTA-Sektoren China helfen kann, Kohlenstoffneutralit\u00e4t kosteneffizient zu erreichen, verglichen mit einem Szenario ohne die Produktion und Nutzung von sauberem Wasserstoff. Sauberer Wasserstoff kann Investitionskosten in H\u00f6he von 1,72 Billionen Dollar einsparen und einen Verlust von 0,13 % des Gesamt-BIP (2020-2060) im Vergleich zu einem Pfad ohne Wasserstoff vermeiden.<\/p>\n

Die Forscher untersuchten auch, welche Art von sauberem Wasserstoff – gr\u00fcn oder blau – am kosteneffizientesten w\u00e4re. Ihre Studie zeigt, dass die durchschnittlichen Kosten f\u00fcr gr\u00fcnen Wasserstoff in China bis 2037 auf 2 $\/kg Wasserstoff und bis 2050 auf 1,2 $\/kg gesenkt werden k\u00f6nnen, womit er wesentlich kosteneffizienter sein wird als blauer Wasserstoff (1,9 $\/kg). „China verf\u00fcgt \u00fcber reiche ungenutzte Ressourcen an Sonnen- und Windenergie, sowohl an Land als auch auf See“, erkl\u00e4rt Chris P. Nielsen, Mitautor der Studie und Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer des Harvard-China-Projekts. „Diese Ressourcen verschaffen China Vorteile bei der Entwicklung von gr\u00fcnem Wasserstoff f\u00fcr den Einsatz im Industrie- und Transportsektor.<\/p>\n

Mehrere Fliegen auf einen Schlag<\/h3>\n

Und w\u00e4hrend der Kampf gegen schwer reduzierbare Emissionen f\u00fcr den Klimaschutz von entscheidender Bedeutung ist, k\u00f6nnte die Dekarbonisierung der HTA-Sektoren noch weitere Vorteile mit sich bringen. Neue M\u00e4rkte f\u00fcr gr\u00fcnen Wasserstoff k\u00f6nnten auch die Umstellung des Energiesystems auf erneuerbare Energiequellen unterst\u00fctzen. Nielsen erkl\u00e4rt, dass die Erzeugung von gr\u00fcnem Wasserstoff eine vergleichsweise flexible Form der Stromnachfrage darstellen w\u00fcrde, die nicht wie die meisten Stromlasten sofort gedeckt werden muss. Stattdessen kann sie oft geplant werden, zumindest innerhalb kurzer Zeitr\u00e4ume. Eine solche Nachfrageflexibilit\u00e4t ist f\u00fcr die Netzbetreiber wertvoll, da sie ihnen hilft, die inh\u00e4renten Schwankungen der erneuerbaren Energiequellen zu ber\u00fccksichtigen, die von den wechselnden meteorologischen Bedingungen beeinflusst werden. So k\u00f6nnten gleich mehrere Fliegen auf einen Schlag getroffen werden.<\/p>\n

Quelle: https:\/\/techxplore.com\/<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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