Szenarienbasierte Modellierung von globalen Wasserstoffemissionen auf Grundlage internationaler Handelsströme und Wasserstoffbedarfe zwischen Weltregionen (2030–2050)

Abstract

Die Wasserstoffwirtschaft ist ein zentrales Thema in der Energieforschung, da Wasserstoff als Schlüsseltechnologie zur Dekarbonisierung vieler Sektoren betrachtet wird. Prognosen zahlreicher Szenarien deuten darauf hin, dass bis 2050 mehrere hundert Millionen Tonnen Wasserstoff weltweit nachgefragt und ein erheblicher Teil davon international gehandelt werden wird. Obwohl Wasserstoff kohlenstofffrei ist, handelt es sich um ein indirektes Treibhausgas, welches bei Freisetzung in die Atmosphäre (beabsichtigt oder unbeabsichtigt) die Konzentration anderer klimarelevanter Gase beeinflusst. Bestehende Arbeiten erfassen den Zusammenhang zwischen internationalen Handelsstrukturen zur Wasserstoff-Bereitstellung und den damit verbundenen Wasserstoffemissionen bislang nur unvollständig. Ziel dieser Arbeit ist es daher, eine Brücke zwischen WasserstoffHandelsszenarien und der Emissionsmodellierung zu bauen, indem Wasserstoffemissionen entlang der globalen Versorgungskette quantifiziert und räumlich verteilt werden. Der Fokus liegt dabei auf der Wasserstoffbereitstellung, die letztendliche Anwendung wird nicht betrachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass Importregionen trotz hoher Nachfrage vergleichsweise geringe Wasserstoffemissionen aufweisen, da diese häufig in den Exportregionen oder während des Transportes auf den Weltmeeren anfallen. Neben dem Transport sind besonders die Prozesse der Herstellung sowie das Be- und Entladen von Wasserstoff hauptverantwortlich für das Zustandekommen von Wasserstoffemissionen. Sowohl bei steigender Nachfrage als auch höherem Handelsvolumen konnte eine Zunahme der Wasserstoffemissionen festgestellt werden. Die Arbeit liefert dabei einen ersten umfassenden Überblick über die globale Verteilung von Wasserstoffemissionen aus der Wasserstoffbereitstellung.