Beiträge des Energieträgers Wasserstoff zur Versorgungssicherheit im Stromsystem
Die Gewährleistung eines angemessen hohen Versorgungssicherheitsniveaus ist eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Dekarbonisierung des Stromversorgungssystems. In einem Kurzgutachten für Oesterreichs Energie hat Consentec untersucht, wie und unter welchen Voraussetzungen Produktion und Nutzung erneuerbarer Gase, speziell Wasserstoff, im Stromsystem Beiträge zur Versorgungssicherheit leisten können. Dabei stehen insbesondere Beiträge zur resource adequacy und zum sicheren Systembetrieb im Vordergrund.
Als steuerbare Erzeugungsanlagen sind „Wasserstoffkraftwerke“ bei einer sicheren Brennstoffversorgung technisch geeignet, die wesentlichen Funktionen der heute mit Erdgas betriebenen Kraftwerke zu übernehmen. Das sind insbesondere die Erzeugung von Strom und Wärme in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und die wetterunabhängige Deckung der Nachfrage nach Regel- und Spitzenlast. Sie können damit die resource adequacy in Österreich sowohl mit Blick auf die Deckung der saisonalen Lücke zwischen erneuerbarem Stromangebot und -nachfrage im Winter wie auch durch die Bereitstellung von flexibler Backup-Kapazität z. B. für Extremwettersituationen unterstützen. Auch der sichere Systembetrieb kann von wasserstoffbasierten Erzeugungsanlagen an geeigneten Standorten profitieren, insbesondere, wenn diese auch zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen beitragen.
Aus Versorgungssicherheitsperspektive sollten wasserstoffbasierte Stromerzeugungsanlagen eine möglichst hohe Flexibilität aufweisen, da gerade über ihre Steuerbarkeit ein bedarfsgerechter Ausgleich von Angebot und Nachfrage herbeigeführt werden und gleichzeitig der Einsatz von vergleichsweise teurem Wasserstoff auf das notwendige Minimum beschränkt werden soll.
Auch bei der Wasserstoffproduktion in Elektrolyseuren sind Flexibilität und eine systemdienliche Standortwahl entscheidend, um in optimaler Weise zur Versorgungssicherheit beizutragen.
Die Gewährleistung von Versorgungssicherheit mit Wasserstoff erfordert erhebliche Investitionen, für die ein geeigneter Regulierungsrahmen z. B. mit Blick auf Bedarfsklärung und Finanzierung sowie den Übergang von der Erdgas- zur Wasserstoffnutzung geschaffen werden muss. Dabei ist wichtig, dass bei Investitionen und möglichen Förderprogrammen sowohl für Elektrolyseure als auch für wasserstoffbasierte Erzeugungsanlagen neben der Kernfunktionalität der Wasserstoff- und Stromproduktion auch die Konsequenzen für den sicheren Betrieb des Stromversorgungsystems mitgedacht und effiziente Anreize für Systemauslegung und -betrieb gesetzt werden.
Voraussetzung für die positiven Beiträge der Wasserstoffnutzung zur Versorgungssicherheit im Stromsystem ist die sichere Verfügbarkeit von klimaneutral hergestelltem Wasserstoff, der in Österreich vermutlich zu signifikanten Teilen importiert werden muss. Neben dem Ausbau der heimischen Wasserstoffproduktion und dem dafür notwendigen Ausbau erneuerbarer Energien werden daher die Erschließung von hinreichend diversifizierten Importmöglichkeiten durch Politik und Wirtschaft sowie die Etablierung eines liquiden Wasserstoffmarktes entscheidend für die Versorgungssicherheit auch im Strombereich. Gleichzeitig müssen die infrastrukturellen Voraussetzungen für die Wasserstoffnutzung sowohl mit Blick auf ein transeuropäisches Wasserstoffnetz als auch mit Blick auf Wasserstoffspeicher zur zeitlichen Entkopplung von Angebot und Nachfrage zügig geschaffen werden.