Konsequente Sektorenkopplung als Priorität
Nur wenn die Sektoren Verkehr, Stromerzeugung, Wärme und Industrie umfassend miteinander gekoppelt sind, kann grüner Wasserstoff sein volles Potenzial als zweite Säule – neben Strom aus erneuerbaren Ressourcen – eines nachhaltigen Energiesystems entfalten. Durch seinen breiten Einsatz lassen sich Effizienz- und Flexibilitätspotenziale im substanziellen Umfang realisieren. Zukünftige Investitionen sollten daher immer das Energiesystem als Ganzes im Fokus haben, statt sich auf Einzelanwendungen zu konzentrieren. Ein Beispiel für eine solche Sektorenkopplung sind Brennstoffzellenfahrzeuge: Sie nutzen Wasserstoff zur Stromgewinnung für den Elektromotor. Das DLR arbeitet daran, dass diese Fahrzeuge den Strom bei Bedarf auch ins Netz einspeisen können. Ein weiteres Beispiel sind Elektrolyseanlagen zur Wasserstoffproduktion, deren Abwärme in Nahwärmenetzen zum Einsatz kommen kann.
Impulse setzen durch Forschung
Damit Deutschland eine führende Rolle in der Technologieentwicklung einnehmen kann, empfiehlt die DLR-Studie drei Forschungsschwerpunkte im Bereich der Wasserstofferzeugung:
- Entwicklung und Aufbau von Demonstrationsanlagen für die Wasserstoffproduktion im Rahmen internationaler Kooperationen;
- Material- und Verfahrensentwicklung für Elektrolyseure mit besonderem Fokus auf deren automatisierte Herstellung;
- Weiterentwicklung innovativer Verfahren der Wasserstoffproduktion, unter anderem auf solarthermischer Basis, mit besonderem Schwerpunkt auf Skalierbarkeit, Produktionskosten und Treibhausemissionen der gesamten Wertschöpfungskette.
Im Bereich der Sektorenkopplung schlägt die DLR-Studie ebenfalls drei Forschungsschwerpunkte vor:
- bestehende Infrastruktur für das Speichern und den Transport von gasförmigen Energieträgern zu ertüchtigen, damit sich diese auch mit Wasserstoffbeimischungen und später mit reinem Wasserstoff nutzen lassen;
- Forschung zur elektrischen und digitalen Systemintegration von Wasserstofftechnologien auf allen Ebenen des Energiesystems, beispielsweise die Einbindung von Wasserstoff in die Gebäudetechnik;
- besere Modelle und Bewertungsverfahren, die das Gesamtsystem zuverlässig abbilden und so Unternehmen wie Politik unterstützen, optimale volkswirtschaftliche Entscheidungen zu treffen.
DLR-Energieforschung: regelbare, nachhaltige Energie
Das Energiesystem der Zukunft muss regelbare, nachhaltige und kostengünstige Energie für Haushalte, Mobilität und Industrie liefern. Die DLR-Energieforschung ist auf dieses Ziel ausgerichtet. Sie erforscht und entwickelt Materialien, Prozesse und Technologien, um Sonnen- und Windenergie effizient zu nutzen. Das Ziel der Energiesystemforschung im DLR ist es, das zukünftige Gesamtenergiesystem besser zu verstehen, bestmöglich auszugestalten, zuverlässig und wirtschaftlich zu betreiben sowie Entwicklungspfade und Steuerungsmechanismen aufzuzeigen.
->Folgt: Der Stoff für die Energiewende