Wasserstoffgestehungskosten

Die Gestehungskosten von Wasserstoff geben an, welche Kosten bei der Erzeugung einer Wasserstoffmenge anfallen. Häufig werden die Kosten auf den Energiegehalt dieser Wasserstoffmenge bezogen, d. h. ihr werden die entsprechenden Kilowattstunden oder Megawattstunden zugewiesen. Durch Vergleich der Wasserstoffgestehungskosten verschiedener Herstellungsverfahren können Aussagen getroffen werden, welches Verfahren zu welchen Kosten Wasserstoff bereitstellen kann.

Beschreibung des Konzeptes

Zur Berechnung der Wasserstoffgestehungskosten werden alle relevanten Kosten aufsummiert und durch die produzierte Wasserstoffmenge geteilt. Die Kosten leiten sich ab aus der Investition in die Anlage, inklusive Aufbau und Anlieferung, und den Betriebskosten. Letztere umfassen die Energiekosten z. B. für Strom, Gas oder Biomasse sowie weitere fixe und variable Wartungs- und Betriebskosten. In der Regel wird nicht der Zeitraum über die gesamte Lebensdauer betrachtet, sondern nur ein Ausschnitt davon, üblicherweise ein Jahr. Hierfür wird die Annuität der Investition gebildet und mit den Betriebskosten über ein Jahr summiert. Dividiert man diese Kosten durch die erzeugte Wasserstoffmenge bzw. deren Energiegehalt, erhält man die Wasserstoffgestehungskosten. Eine hohe Auslastung sowie ein hoher Wirkungsgrad wirken sich somit positiv auf die produzierte Menge aus und erhöhen den Nenner. Mit der Auslastung steigen aber auch Kosten z. B. für Strom oder Primärenergieträger, so dass auch im Zähler die Kosten zunehmen. Die minimalen Gestehungskosten einer Anlage zeigen daher das beste Verhältnis von Kosten und produzierter Menge und somit auch die aus ökonomischer Sicht optimale Auslastung.

Die Spannbreite für die Wasserstoffgestehungskosten ist groß, da je nach Herstellungsart und Größe der Anlage die Kosten stark variieren. In der Literatur variieren die Wasserstoffgestehungskosten von 2,5 ct/kWh_H2 bis weit über 10 ct/kWh_H2.

Entwicklungsstand und -ziele

Bei den Wasserstoffgestehungskosten ist insbesondere bei neueren Verfahren wie z. B. der PEM-Elektrolyse noch Kostensenkungspotenzial vorhanden. Durch technische Weiterentwicklung bzw. Massenfertigung sind hier Kostensenkungen möglich. Allerdings sind die Gestehungskosten aller Verfahren stark abhängig von den Energiekosten, die wiederum von der Preisentwicklung für Primärenergieträger wie Kohle oder Erdgas beeinflusst werden. Daher ist die Kostenentwicklung auch von den Entwicklungen an den Energiemärkten abhängig.

Englische Übersetzung(en):

production costs of hydrogen