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May 14, 2023

Aufschwung des grünen Wasserstoffs: Pläne und Perspektiven der Akteure im Bereich der erneuerbaren Energien

Die Ankündigung der National Green Hydrogen Mission im Januar 2023 gab Anstoß

Die Ankündigung der National Green Hydrogen Mission im Januar 2023 löste eine Reihe großer Projekte im sich schnell entwickelnden Markt für grünen Wasserstoff in Indien aus. Während die Herausforderungen im Zusammenhang mit Kapitalkosten, Lieferketten, Preisparität von grünem und grauem Wasserstoff sowie der Finanzierung weiterhin bestehen, sind die Gesamtaussichten rosig und zeigen großes Interesse seitens privater Akteure. Vor diesem Hintergrund diskutieren Spitzenvertreter führender Unternehmen für erneuerbare Energien ihre Pläne und Ansichten zur Entwicklung von grünem Wasserstoff in Indien …

Karthik Ganesan

Reliance New Energy Solar Limited ist ein zwei Jahre altes Unternehmen unter Reliance Industries Limited (RIL). Das Unternehmen hat seine Vision eines ganzheitlichen Wachstums im Bereich der erneuerbaren Energien angekündigt, von der Solarimplementierung bis zur Herstellung von Solarmodulen, vertikal nach unten und schließlich zur Produktion von grünem Wasserstoff für einen Dollar. Im Bereich Batterien und Zellen nehmen wir am Production-Linked-Incentive-Programm (PLI) für die Herstellung von Solar- und Batteriezellen teil. Deshalb investieren wir stark in den Aufbau des gesamten Ökosystems für den neuen Energiesektor, zu dem Wasserstoff, Solarenergie und Batterien gehören.

Das Unternehmen strebt an, bis 2035 interne Netto-Null-Ziele zu erreichen und sich bis 2070 an die nationalen Ziele anzupassen. Auf die Automobilindustrie entfallen 60 bis 70 Prozent des Gesamtverbrauchs der heutigen Kraftstoffe. Auch wenn der Markt für Elektrofahrzeuge wächst und wir eine erhebliche Durchdringung verzeichnen, gehen wir davon aus, dass es schwierig sein wird, sie in größere Fahrzeuge wie SUVs, Lastkraftwagen und Busse zu integrieren.

Auch innerhalb seiner Mobilitätssparte sucht das Unternehmen nach Anwendungen für grünen Wasserstoff. Das Unternehmen hat elektrische Brennstoffzellenfahrzeuge und -busse hergestellt. Im Februar 2023 stellten RIL und Ashok Leyland Indiens ersten schweren Wasserstoff-Lkw mit Verbrennungsmotor vor. Der Premierminister hielt das Fahrzeug während der India Energy Week in Bengaluru ab. Reliance kann dies sowohl beim Nachrüstmodell als auch beim Neuwagenmodell großflächig umsetzen. Das Unternehmen geht davon aus, dass dadurch ein nutzbringender Kreislauf zur Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff in Gang gesetzt wird.

Heute halten wir es nicht für wichtig, die Farbe von Wasserstoff zu berücksichtigen. Selbstverständlich muss die Wasserstoffproduktion umweltfreundlich sein; Sobald es wirtschaftlich machbar wird, wird es jeder tun können. Unser Standpunkt ist, dass wir einen tragfähigen Anwendungsfall für Wasserstoff entwickeln müssen, der im globalen Smog aus Subventionen und Marktverzerrungen weitgehend übersehen wird. Indien wäre nicht in der Lage, es zu nutzen, da ihm die notwendigen Ressourcen fehlen, um die Nachfrageseite der Gleichung konsequent zu finanzieren. Daher arbeitet das Unternehmen an Innovationen und der Suche nach einer Lösung.

Reliance arbeitet derzeit an der Herstellung von Batterien und Elektrolyseuren im GW-Maßstab, die sowohl für stationäre als auch für mobile Anwendungen eingesetzt werden sollen. Wir bauen große Solaranlagen, zunächst für unseren eigenen internen Bedarf und schließlich für den externen Gebrauch. Das Unternehmen wagt sich auch in die Panel-Herstellung bis hin zur Wafer-Ebene vor. Viele davon sind derzeit in Arbeit; und einige Elektrolyseurprojekte im Pilotmaßstab sind im Gange. Auch bei der Wasserstoffbetankung haben wir einige Fortschritte gemacht.

Ranjeet Gupta

Ocior wurde letztes Jahr mit dem Ziel gegründet, Projekte für grünen Wasserstoff und grünes Ammoniak in Indien und der Region Naher Osten und Nordafrika (MENA) zu entwickeln, zu bauen und zu betreiben. Der Grund für die Wahl Indiens ist, dass es an sich ein sehr großer Markt für grünen Wasserstoff ist. Wir planen Projekte in Odisha, Andhra Pradesh und Gujarat. Der Grund, warum wir uns für die MENA-Region entschieden haben, ist, dass die anfängliche Nachfrage nach grünem Ammoniak und grünem Wasserstoff aus der Europäischen Union (EU) kommt und die MENA-Region für die Versorgung der EU mit grünem Wasserstoff/Ammoniak sinnvoller ist. Wir hören, dass die EU hofft, bis 2030 jährlich 10 Millionen Tonnen grünen Wasserstoff zu importieren, was für Unternehmen wie uns eine wirklich große Chance darstellt. Daher entwickeln wir einige Projekte in der MENA-Region, darunter ein Projekt in Ägypten.

Die ersten beiden Projekte, die wir uns ansehen, sind in Odisha und Gujarat. Die Regierung von Odisha war sehr hilfreich bei der Förderung des grünen Wasserstoffs. Sie haben eine sehr gute Politik für grünen Wasserstoff herausgebracht. Wir gehen davon aus, dass auch bald die Regierungspolitik von Gujarat bekannt gegeben wird. Der Prozess der Erstellung von Machbarkeitsberichten ist im Gange, und sobald die Richtlinie klar ist, kann die Entwicklung Fahrt aufnehmen.

Hoffentlich wird die Struktur der Abnahmeverträge in den nächsten sechs Monaten bis einem Jahr besser bekannt sein. Leider gibt es einen Unterschied zwischen der Arbeitsweise traditioneller Öl- und Gasunternehmen und der Arbeitsweise von Unternehmen im Bereich erneuerbare Energien. Für Unternehmen im Bereich der erneuerbaren Energien fallen die gesamten Investitionsausgaben am ersten Tag an, sodass für die erzeugte Energie feste Kosten anfallen. Die Betriebskosten sind sehr niedrig, und wenn Sie grünen Wasserstoff oder grünes Ammoniak aus einem Projekt für erneuerbare Energien produzieren, müssen Sie daher mit konstanten Kosten rechnen.

Auf der anderen Seite ist das Öl- und Gasgeschäft sehr dynamisch und die Preise ändern sich täglich. Daher haben sich Käufer von Wasserstoff und Ammoniak an schwankende Marktpreise gewöhnt. Es herrscht einiges Gedränge und wir hoffen, dass sich gewisse Rahmenbedingungen ergeben, die den Vertragsabschluss erleichtern. Das Interesse ist groß und viele Abnehmer wollen Verträge abschließen. Allerdings sieht jeder die Notwendigkeit, die Rahmenbedingungen für Verträge zu finalisieren. Wir sind fest davon überzeugt, dass in den nächsten sechs bis sieben Jahren wahrscheinlich eine Parität zwischen grauem und grünem Wasserstoff und Ammoniak erreicht wird.

Herausforderungen bei der Produktion von grünem Wasserstoff ergeben sich auf zwei verschiedenen Ebenen. Die eine betrifft die Ebene des Projekts selbst, insbesondere der Projektentwicklung, mit den damit verbundenen Herausforderungen in Bezug auf Land und andere Probleme. Die andere Herausforderung hängt mit der Bankfähigkeit eines Projekts zusammen, und die Abnahme ist hier das größte Problem. Ein damit zusammenhängendes Problem ist die durch das Inflation Reduction Act und die Europäische Wasserstoffbank ausgelöste zunehmende Marktverzerrung, bei der unangemessene Subventionen gewährt werden, die sehr langfristige Auswirkungen auf die weltweite Marktentwicklung haben können. Daher wird es für Entwickler außerhalb der EU und der USA eine Herausforderung sein.

Weitere Probleme, mit denen wir auf breiterer Ebene konfrontiert sind, betreffen die Definitionen von grünem Wasserstoff und grünem Ammoniak sowie mangelnde Klarheit darüber, wie erneuerbare Energien für die Produktion von grünem Ammoniak und grünem Wasserstoff genutzt werden können. Da ein Großteil der Investitionskosten im Voraus anfällt, werden bei der Gestaltung eines Projekts viele Parameter berücksichtigt. Daher wirkt sich die Unsicherheit hinsichtlich verschiedener Zertifizierungen, Abnahmen oder sogar Subventionen auf die Verschuldung aus, da Kreditgeber auch bei kleinen Projekten Sicherheit in diesen Angelegenheiten wünschen. Diese Herausforderungen könnten sich auf die Rentabilität künftiger Projekte auswirken, und es ist sehr wichtig geworden, sie bereits im Vorfeld bei der Projektplanung anzugehen.

Shiromani Kant

Obwohl Acme Cleantech bereits im Jahr 2003 gegründet wurde, begann der eigentliche Beginn seiner Solargeschäftsreise im Jahr 2010, als das Unternehmen erstmals auf den Markt kam. Seitdem gab es kein Zurück mehr. Im Jahr 2018 entdeckte das Unternehmen bei einer Auktion der Solar Energy Corporation of India einen historisch niedrigen Tarif von 2,44 Rupien pro Einheit im Bhadla Phase III Solar Park. Zu diesem Zeitpunkt begann das Unternehmen über eine Vorwärtsintegration nachzudenken. Später begann das Unternehmen mit der Planung der Produktion von grünem Wasserstoff und grünem Ammoniak. Infolgedessen eröffnete das Unternehmen die weltweit erste integrierte Anlage für grünen Wasserstoff und grünes Ammoniak in Bikaner, Rajasthan, mit einer bescheidenen Durchsatzkapazität von 5 Tonnen grüner Ammoniakproduktion pro Tag (tpd). Aber das Ziel bestand nicht darin, es zu kommerzialisieren; Damals handelte es sich im Wesentlichen um ein halbkommerzielles Pilotprojekt, da das Konzept selbst schwach war und es keinen Bezugspunkt als solchen gab.

Seit November 2021 betreiben wir diese Anlage auf verschiedenen Ebenen. Die Agenda besteht darin, den größtmöglichen Nutzen daraus zu ziehen und diese Erkenntnisse in unsere kommende größere Anlage im Oman zu integrieren, die in zwei Phasen in Betrieb genommen wird. In der ersten Phase werden 300 Tonnen Ammoniak pro Tag produziert. Anschließend soll die Produktion von grünem Ammoniak auf 3.300 Tonnen pro Tag ausgeweitet werden. Wir haben bereits ein MoU für dieses große Projekt im Oman erhalten, und das Unternehmen hat außerdem MoUs mit verschiedenen Landesregierungen unterzeichnet, darunter Tamil Nadu, Karnataka, Odisha und Rajasthan, um Projekte ähnlicher Größenordnung in Indien zu etablieren. Daher rechnen wir mit dem Bau einer Produktionskapazität für grünes Ammoniak in Höhe von 1,2 Millionen Tonnen (Mt). Als Gruppe hat das Unternehmen das erklärte Ziel, die Produktionskapazität bis 2030 auf 10 Mt zu erhöhen.

Oman ist eine Region im Nahen Osten, in der die horizontale Sonneneinstrahlung im Vergleich zum Rest der Welt höher ist. Dies war ein entscheidender Entscheidungsfaktor für die Wahl des Oman. Darüber hinaus sind für solche Großprojekte umfangreiche Grundstücke erforderlich, die von der omanischen Regierung durch die Bereitstellung von Grundstücken unterstützt wurden. Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken: Um 1 MW Solarenergie zu erzeugen, sind etwa vier Hektar Land erforderlich. Für die erste Phase haben wir bereits 92 Quadratkilometer Land im Oman erworben. Das Unternehmen plant auch für Indien, aber die größte Herausforderung im Land ist die Nichtverfügbarkeit von Land an einem einzigen Ort; Daher werden die Projekte hier verstreut und sporadisch sein.

Kapil Maheshwari

Für die Branche des grünen Wasserstoffs gibt es viele Sektoren, die schwer zu reduzieren sind, wie z. B. die Stahl-, Düngemittel-, Raffinerie- und Chemieindustrie, in denen möglicherweise ein größerer Bedarf an grünem Wasserstoff besteht. Es gibt jedoch einige Herausforderungen, mit denen die Branche des grünen Wasserstoffs im Hinblick auf seine Einführung konfrontiert ist. Erstens stellen die Kosten für grünen Wasserstoff ein großes Hindernis für die Branche dar. Die Preissenkung kann auf zwei Arten erreicht werden – entweder durch den Einsatz einer Technologie-Roadmap zur Kostensenkung oder durch die Erzielung von Skaleneffekten. Wenn wir die wichtigsten Preissenkungshebel vergleichen, kann man sich vorstellen, dass die Vision des Landes, Wasserstoffproduktionskosten von 1 bis 2 US-Dollar pro km zu erreichen, erreicht wird. Dies kann jedoch nur erreicht werden, wenn wir die Kosten für erneuerbare Energie rund um die Uhr (RTC) erheblich senken.

Die zweite Herausforderung betrifft Elektrolyseure. Dies könnte mit den Investitionsausgaben zusammenhängen, die für Elektrolyseure einen Dollar pro Kilowatt betragen; oder die Probleme der Effizienzsteigerung bei Elektrolyseuren, die sich darauf auswirken, wie viele kW-Stunden pro kg Wasserstoff erzeugt werden, oder die Lebensdauer eines Elektrolyseurs, die sich auf die Anzahl der Zyklen auswirkt, die er ausführen kann.

Die dritte große Herausforderung besteht darin, diese Projekte zu finanzieren und die gewichteten durchschnittlichen Kapitalkosten für sie zu senken. Viele Unternehmen führen Pilotprojekte durch, stellen ihre Technologien vor und entwickeln Pläne für den Einsatz solcher Projekte in großem Maßstab. Daher müssen Projekte rentabler und bankfähiger sein. All dies sind Teil der Upstream-Herausforderungen, mit denen die Branche konfrontiert ist.

Die Midstream-Herausforderungen beziehen sich auf Lagerungs- und Transportprobleme. Für das Midstream-Segment halte ich es für wichtig, eine gute Infrastruktur für die Speicherung und den Transport von grünem Wasserstoff zu schaffen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, grünen Wasserstoff zu speichern und zu transportieren, und es wird eine Infrastruktur für die Hochdruckkompression benötigt, wenn Pipelines genutzt werden sollen.

Mittlerweile bestehen nachgelagerte Herausforderungen im Zusammenhang mit der Nutzung dieser Art von Wasserstoff. Wenn der Sektor, in dem wir versuchen, Wasserstoff zu verwenden, beispielsweise in der Stahlindustrie, kohlebasierte Direktreduktionsöfen (DRI) verwendet, wird es für die Industrie sehr schwierig sein, schnell auf Wasserstoff als Brennstoff umzusteigen. Wenn jedoch gasbasiertes DRI verwendet wird, kann über die Beimischung von Wasserstoff nachgedacht werden, um die Grenzwerte zu testen. Daher glaube ich, dass der Transport-/Mobilitätssektor zwar mit einem Anteil von 8 bis 10 Prozent einen geringeren Anteil an der Gesamtnutzung von grünem Wasserstoff ausmachen könnte, dieser jedoch größtenteils im industriellen Kraftstoff- und Rohstoffsektor eingesetzt wird.

Die indische Regierung spielt eine aktive Rolle, indem sie verschiedene PLIs einführt, um die Kosten für erneuerbaren Strom für die Produktion von grünem Wasserstoff zu senken. Meiner Meinung nach müssen wir die Infrastruktur aus der Exportperspektive betrachten und Indien nicht nur zu einem Energielieferanten, sondern auch zu einem Netto-Energieexporteur machen.

Arnava Sinha

Grüner Wasserstoff entwickelt sich zum Kraftstoff der Wahl bei der Energiewende in Indien. Einer der Hauptvorteile von grünem Wasserstoff/grünem Ammoniak besteht darin, dass es sich um ein inflationssicheres Produkt handelt. Die Produktionskosten werden aufgrund geopolitischer Variablen nicht schwanken. Mit einem zunehmenden Fokus auf das Segment der grünen Moleküle hat Greenko die Errichtung von Pumpspeicherprojekten mit einer Kapazität von 100 GWh geplant, um in den nächsten fünf Jahren RTC-Strom mit den kostengünstigsten Elektronen bereitzustellen.

Unser unmittelbarer Plan sieht die Entwicklung mittelgroßer und großer Anlagen für grünes Ammoniak vor, mit dem Ziel, in den nächsten fünf Jahren mehr als 3 Tonnen grünes Ammoniak zu produzieren. Zu diesem Zweck arbeitet das Unternehmen derzeit mit dem indischen Öl- und Gasgiganten ONGC zusammen, um ein 1-Mt-Projekt für grünes Ammoniak zu etablieren. Darüber hinaus beteiligen wir uns mittlerweile aktiv an Projekten und Ausschreibungen für grünen Wasserstoff. Obwohl bisher noch nicht viele Ausschreibungen durchgeführt wurden, scheinen die laufenden Entwicklungen im grünen Wasserstoff-Ökosystem vielversprechend.

Ein wichtiger Parameter für die Umsetzung grüner Ammoniakprojekte ist die Fähigkeit zur Rohstoffsicherung. Bei grünem Ammoniak sind dies in erster Linie die gleichen wie bei grünem Wasserstoff, nämlich erneuerbare Energieversorgung und Elektrolyseure. Darüber hinaus wird die Wasserbeschaffung in den kommenden Jahren eine zentrale Herausforderung sein, da die Projektgröße zunimmt. Zwar kann derzeit für Projekte Frischwasser verwendet werden, seine nachhaltige Versorgung über einen Projektzeitraum von 20 bis 25 Jahren ist jedoch möglicherweise nicht gewährleistet. Darüber hinaus kann die Nutzung von Frischwasser als Rohstoff zu einer großen Herausforderung werden, da im ganzen Land zahlreiche Anlagen entwickelt werden. Daher wird die Identifizierung und Entwicklung der notwendigen Entsalzungstechnologien für Meerwasser eine wichtige Rolle für den Fortschritt in diesem Sektor spielen.

Derzeit gibt es vier zentrale Herausforderungen bei der Produktion von grünem Wasserstoff/Ammoniak, die die Aufmerksamkeit der Interessengruppen erfordern. Das erste ist die Marktentwicklung und das zweite die Entwicklung von Standarddefinitionen dessen, was lokal und global akzeptabel ist. Angesichts der steigenden Nachfrage nach den in der gesamten grünen Wasserstoff-Lieferkette benötigten Fachkenntnissen ist die Kompetenzentwicklung eine weitere entscheidende Herausforderung. Schließlich und vor allem bleibt die Schaffung einer robusten Produktionsstruktur ein entscheidender limitierender Faktor auf dem Weg Indiens zu grünem Wasserstoff.

Darüber hinaus ist unser Ökosystem noch nicht bereit für die Lieferung von grünem Wasserstoff als Endprodukt an einen Abnehmer, obwohl die Übertragung über Pipelines in einigen Fällen möglich ist. Grünes Ammoniak kann die Rolle eines Vektors spielen, durch den Wasserstoff transportiert werden kann. Aber dieser Anwendungsfall von Ammoniak bringt auf lange Sicht eine weitere entscheidende Herausforderung mit sich. Mit dem Fortschritt der Branche und der weiteren Etablierung der Speicherung und des Transports von grünem Wasserstoff könnte die Rolle von Ammoniak abnehmen und Ammoniakanlagen überflüssig werden. Trotz dieser Herausforderungen scheint grüner Ammoniak als Vektor kurzfristig eine plausible Lösung für die Übertragung von grünem Wasserstoff zu sein. Darüber hinaus wird die Ökologisierung des in Raffinerien verwendeten Wasserstoffs als zentrale Herausforderung angesehen, da sich mehrere dieser Raffinerien im tiefen Hinterland, abseits der Küsten, befinden. Der Schlüssel liegt jedoch darin, sich auf den schrittweisen Ersatz von Wasserstoff in Raffinerien zu konzentrieren, anstatt zu versuchen, einen Plan zu entwickeln, um den gesamten in Raffinerien verwendeten Wasserstoff auf einmal zu ersetzen. Der Ersatz von Wasserstoff durch grünen Wasserstoff muss zunächst in Raffinerien näher an der Küste eingeleitet werden, wo ein solcher Übergang angesichts des gegenwärtigen Ökosystems möglich ist. Dieses kann dann im Zuge der Weiterentwicklung des Ökosystems zu den Raffinerien im Hinterland durchsickern und einen solchen Ersatz wirtschaftlich und betrieblich machbar machen.

Wir hoffen auf eine Politik, die die gewünschten Anreize zur Förderung der Produktionskapazitäten im Land bietet. Letztendlich besteht jedoch ein erheblicher Bedarf, einen Nachfrageschub zu schaffen, der die Produktionskapazität im Land wirklich steigert. Sich nur auf den Export zu konzentrieren, ist möglicherweise nicht die richtige Strategie, da das Ökosystem im Land nur dann erfolgreich sein wird, wenn wir über eine florierende Inlandsnachfrage verfügen. Die städtische Gasverteilung ist ein weiterer Bereich, der die grüne Wasserstoffwirtschaft fördern wird.