Kriterien für eine nachhaltige Bereitstellung und klimagerechte Integration von strombasierten erneuerbaren Energieträgern

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Die Umsetzung der nationalen Klimaschutzziele setzt im Grunde die vollständige Dekarbonisierung unserer Wirtschaft in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts voraus, d. h. eine hochentwickelte Industriegesellschaft ohne CO₂-Emissionen. Ein Element dieser Entwicklung wird die Erzeugung von erneuerbaren flüssigen oder gasförmigen Energieträgern sein oder auch von Kohlenwasserstoffverbindungen, die als Grundstoffe in der chemischen Industrie genutzt werden können. Unter dem Begriff PtGLS (Power-to-Gas/Liquid/Solid) werden all jene Substanzen zusammengefasst, die auf Basis von grünem Wasserstoff (Wasserstoff aus Wasser-Elektrolyse unter Verwendung von erneuerbarem Strom) hergestellt werden. In diesem Projekt werden insbesondere die folgenden PtGLS betrachtet: Wasserstoff, Ammoniak, Methan, Methanol, Benzin, Diesel, Kerosin, Naphtha, Kohlenstoff-Pulver.

Die politische und öffentliche Diskussion von PtGLS insbesondere in der Nutzung als sogenannte e-fuels hat sich in jüngster Zeit erheblich intensiviert. In dieser breiten Diskussion findet die Frage nach den Umwelteffekten und der Nachhaltigkeit insgesamt kaum Widerhall. In den Ergänzungen (delegierte Rechtsakte) und aktuellen Vorschlägen zu Fortschreibungen zur RED II finden sich zwar erstmals Ansatzpunkte für Kriterien für die strombasierten Kraftstoffe. Auch liegen erste Ansätze auf Seiten von Zertifizierungssystemen vor, die Nachhaltigkeitsstandards für solche Erzeugnisse definieren. Darüber hinaus liegen mittlerweile zahlreiche wissenschaftliche Studien zu Umweltwirkungen von grünem Wasserstoff oder daraus erzeugten PtGLS vor. Übergreifende Gesamtanalysen sind dagegen bislang rar.

Es ist daher das erste Ziel dieses Forschungsvorhabens, hier einen Input in die wissenschaftliche und politische Diskussion zu liefern, die den klimapolitisch notwendigen raschen Hochlauf dieser Energieträger bzw. Grundstoffe in eine nachhaltige, umwelt- und sozialverträgliche Defossilisierung einordnet.

Zentrale Fragen die im Projekt bearbeitet werden sind:

• Welchen Beitrag können die PtGLS zu dieser Entwicklung leisten?
• Welche Rahmenbedingungen sind bereits gesetzt für eine nachhaltige Entwicklung einer wasserstoffbasierten Energie- und Stoffwirtschaft? Welche müssen darüber hinaus entwickelt werden?
• Worin liegen die die spezifischen Umweltwirkungen? An welchen Techniken sowie Komponenten der Produktionskette machen sie sich fest? Wie lassen sie sich verringern? Wie sind die Umweltwirkungen im Vergleich zu diskutierten Alternativen zu sehen (insbesondere „blauer Wasserstoff“ und darauf basierende Produkte)?
• Welche sozioökonomischen Wechselwirkungen bestehen mit vermutlich stets im Großmaßstab implementierten PtGLS-Projekten, insbesondere mit Blick auf Länder außerhalb Europas? Worin bestehen hier die Herausforderungen, um Nachhaltigkeitskonflikte vor Ort in den betreffenden Regionen ausschließen zu können? Umgekehrt stellt sich die Frage, welche Anforderungen zu stellen sind, um positive Entwicklungen durch solche Projekte zu unterstützen.
• Wie kann der Nachweis geführt werden, dass über die Lieferketten diese Anforderungen bezüglich Umweltkriterien und sozioökonomischen Kriterien erfüllt werden?
• Welche Kostenentwicklung ist für die Produktion von PtGLS zu erkennen? Welche Bedeutung ist dabei auch den Kohlenstoffquellen beizumessen?