Kürzlich veröffentlichte der International Council on Clean Transportation (ICCT) eine Gesamtbetriebskostenbericht zur Dekarbonisierung des Lkw-Verkehrs Dabei wurde festgestellt, dass die Energiekosten für batterieelektrische Lkw und Lkw mit grüner Wasserstoff-Brennstoffzelle im Jahr 2050 nahezu identische Energiekosten pro Meile aufweisen würden. Offensichtlich gab es ein methodisches Problem, da für die gleiche Vorwärtsbewegung mindestens dreimal so viel Strom benötigt wird wie bei Batterien. Jetzt haben sie behauptet, dass ihre Wahl bewusst und methodisch fundiert gewesen sei, was ihrer Glaubwürdigkeit erheblich geschadet habe.
Der Energiepreis pro Kilometer sollte für den Wasserstoffpfad mindestens dreimal so hoch sein, betrug jedoch im Jahr 2030 nur 70 % und im Jahr 2050 nur 10 %. Darüber hinaus behauptete der Bericht, dass Wasserstoff-Brennstoffzellen-Lkw kostenmäßig mit Diesel-Lkw konkurrenzfähig sein würden 2030. Alle Ergebnisse stellen die grundlegendste Vergleichslogik durcheinander.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie dieses Ergebnis zustande gekommen sein könnte, und so habe ich mich daran gemacht, zu beurteilen, was sie getan haben, um zu diesem völlig ungenauen Ergebnis zu gelangen. Zu den Möglichkeiten gehörten die zentralisierte Produktion von grünem Wasserstoff in Gebieten mit hohem Anteil erneuerbarer Energien in Nordafrika mit Pipeline-Übertragung und -Verteilung mit ungenauen Produktions- und Übertragungskosten, eine Verwechslung der Preise für blauen Wasserstoff im Vergleich zu grünem Wasserstoff oder eine ungenaue Annahme des Energiebedarfs und der Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus Wasser und Wasser Elektrizität. Ich habe es bewertet und vor ein paar Tagen veröffentlicht, mit der Aufforderung, den fehlerhaften Bericht zurückzuziehen.
Es stellte sich heraus, dass die letzte Möglichkeit der Fall war, gefolgt von einer fehlenden Angleichung der Annahmen über die Szenarien hinweg. Sie hatten sich auf einen früheren ICCT-Bewertungsbericht gestützt, in dem die Herstellung von Wasserstoff an LKW-Tankstellen aus Ökostrom und Wasser bewertet wurde, und kamen zu dem Schluss, dass dies der günstigste Weg sei. Dieser Bericht wies jedoch einen erheblichen Fehler auf, da er davon ausging, dass ein kleiner MW-Elektrolyseur am Kraftwerk zu den Großhandelskosten für Strom betrieben werden würde und nur geringfügige Zuschläge aus den Stromabnahmeverträgen für Wind- und Solarenergie hinzukämen.
Dabei gibt es mehrere Mängel, die es wert sind, erwähnt zu werden.
Elektrolyseure sind teure Geräte. Um diese Kosten auf die kostengünstigeren Kilogramm Wasserstoff zu amortisieren, ist eine hohe Auslastung mit festem Strom erforderlich. Das gilt in hohem Maße für große Elektrolyseanlagen im industriellen Maßstab und eher noch für weniger effiziente kleine Elektrolyseanlagen. Die Großhandelskosten für Strom sind nicht das, was jemand zahlt, der seine Anlage 60 % oder länger betreiben möchte.
Jede Einrichtung, die festen Strom wünscht, muss am Ende den Gegenwert der kommerziellen Stromkosten des Netzes zahlen, da sie entweder Stromversorger für die Versorgungsdienste bezahlen oder selbst Speicher kaufen oder die Nutzung reduzieren und die Kosten erhöhen müssen. Auch die Annahme, dass eine Elektrolyseanlage im MW-Maßstab erhebliche zusätzliche vertragliche Vereinbarungen und Infrastruktur dafür abschließen würde, ist problematisch.
Ich halte diesen früheren Bericht für naiv und halte die Ergebnisse für nicht haltbar.
Und dann zum Gesamtbetriebskostenbericht. Sie verwendeten die lokalen Herstellungskosten für Wasserstoff aus dem früheren Bericht, ohne Angaben zu den Annahmen zum Strompreis zu machen. Sie gingen davon aus, dass dies umgesetzt wurde und der Strom an der Tankstelle tatsächlich zu Großhandelspreisen bezahlt wurde.
Für batterieelektrische Lkw am exakt gleichen Standort, die Strom aus denselben Kabeln nutzen, gingen sie dann davon aus, dass der Strom zu handelsüblichen Tarifen erhältlich sein würde, d. h. drei- bis viermal so hoch wie die Tarife für die Wasserstoffherstellung.
Man muss den Analysten zugute halten, dass sie immer noch herausfanden, dass batterieelektrische Lkw in allen Szenarien günstiger waren als Diesel oder Wasserstoff, aber die veröffentlichten Energiekosten pro Meile für das Wasserstoffszenario waren nur ein Bruchteil eines realistischen Szenarios und basierten auf sehr unterschiedlichen Annahmen ansonsten identische Szenarien.
Das ist ein leicht zu begehender Fehler. Meiner Meinung nach hat das ICCT in der Vergangenheit versucht, ein fairer und ehrlicher Transportanalytiker zu sein. Ich ging davon aus, dass sie ihren Fehler akzeptieren, ihn korrigieren und schnell weitermachen würden.
Leider ist das nicht geschehen. Zunächst schwiegen sie mehrere Tage lang, nachdem man sie auf den Fehler aufmerksam gemacht hatte. Dann, heute, sechs Tage nach der ersten Identifizierung des Fehlers in einer Kommunikation mit einem der Hauptautoren, teilte mir der andere Hauptautor mit, dass er zu seinem Bericht mit seinem völlig unangemessenen Vergleich und seiner Schlussfolgerung stehe und darüber hinaus dies wünsche eine Gegenargumentation in CleanTechnica zu veröffentlichen. Ich habe sie mit der Redaktion von CleanTechnica verbunden, damit es auftauchen kann.
Der vollständige Text der Mitteilung von Felipe Rodríguez lautet:
„Vielen Dank für Ihre Kommentare und Ihre Geduld, während wir unsere Arbeit als Reaktion darauf gründlich überprüft haben. Wir nehmen diese Kritik ernst. Es ist erfrischend, eine so gründliche Prüfung zu sehen, anstatt die Ergebnisse einfach zu verwerfen. Es ist diese Art des Engagements, die den wissenschaftlichen Diskurs bereichert.
Kurzum: Wir stehen zu unseren Erkenntnissen und Methoden. Ihre Analogie weist auf eine mögliche Verzerrung unserer Methodik hin. Seien Sie versichert, unsere Wahl von „Äpfeln“ für Wasserstoff und „Orangen“ für Batterien war bewusst und methodisch fundiert. Um einige wichtige Punkte anzusprechen:
➡ Wir haben uns für PPAs für unseren 1-MW-Elektrolyseur entschieden, um die Nutzung von erneuerbarem Strom sicherzustellen, der für wirklich grünen H2 unerlässlich ist. Wir können den Grid-Mix hier einfach nicht modellieren
➡ Unser Ansatz verwendet die gleiche Struktur von Netzgebühren und Steuern für die grüne H2-Produktion und -Ladung. Aufgrund der unterschiedlichen Lastprofile wird es jedoch Unterschiede bei den Leistungsentgelten geben (stabil 1 MW für grünes H2 gegenüber Spitzenwerten von 20 MW für den Ladehub).
➡ Die für einen 20-MW-Ladeknotenpunkt erforderlichen Netzaufrüstungen werden sich nach Ansicht des CPO auf die Stromkosten auswirken
➡ Die Infrastrukturkosten des MW-Ladehubs, insbesondere angesichts seiner geringen Auslastung, wirken sich auf den Strompreis aus, den der Trucker sieht. Dies ist der von uns gemeldete Ladepreis.
Unser Bericht umfasst verschiedene Szenarien (pessimistisch, zentral, optimistisch), die sich in mehreren Parametern unterscheiden, wobei die Stromkosten am Zähler nur einer davon sind. Wir berichten hier über unsere zentralen Szenarien, die stets im Bereich derjenigen der wissenschaftlichen Literatur liegen. Angesichts des geweckten Interesses planen wir jedoch, unsere Analyse um ein zusätzliches Szenario in einem Nachtrag zu erweitern, in dem ein PPA für den MW-Ladehub vorgestellt wird.“
Das ist natürlich falscher Unsinn, der darauf abzielt, Wasserstoff als Option zu rechtfertigen, dass es schwierig ist, ihm Glaubwürdigkeit zu verleihen. Um es anders auszudrücken: Was das ICCT sagt, ist:
Es gibt absolut keine Möglichkeit, Wasserstoff an der Tankstelle ohne zusätzlichen Ökostrom herzustellen, daher wäre der einzige Mechanismus, der unterstützt werden würde, PPAs, was den Kostenpunkt rechtfertigt. Es ist ein völlig unrealistisches und fehlerhaftes Szenario, aber sie haben Recht, dass es das einzige ist, das als Dekarbonisierungsstrategie einigermaßen glaubwürdig ist.
Andererseits sagen sie, dass die direkte Nutzung von Netzstrom in Batterien ohne PPAs als Dekarbonisierungsstrategie völlig realisierbar und kosteneffektiv sei, und dass die Menschen genau das tun werden. Das stimmt auch. Darüber hinaus heißt es jedoch, dass dieselben PPAs nicht für batterieelektrische Fahrzeuge verwendet werden können.
Sie ignorieren die Kosten für die Bereitstellung von Wasserstoff und behaupten dann, dass die viel geringeren Kosten für die Bereitstellung eines Drittels des Stroms mit Batterien nicht ganz realisierbar seien. Dies belastet den Stromfall und entlastet den Wasserstofffall unangemessen. Darüber hinaus ignorieren sie sowohl die Lokalität als auch die Zeitlichkeit. Die drei Konzepte sind notwendig, um tatsächlich grünen Wasserstoff herzustellen, da sich sonst der CO2-Fußabdruck des Stroms um den Faktor drei bis vier vervielfacht.
Kurz gesagt erfordert die Zusätzlichkeit, dass ein Ökostromverbraucher so viel Strom von speziell errichteten Wind- oder Solarparks kauft, die kohlenstoffarmen Strom in das Netz einspeisen, wie er verbraucht. Die Zeitlichkeit erfordert, dass der vom Endverbraucher verbrauchte Strom an die Erzeugung der Wind- und Solarparks angepasst wird (Firmierung), andernfalls wird geringfügig neuer kohlenstoffreicher Strom nachgefragt und somit bereitgestellt. Aufgrund der örtlichen Gegebenheiten müssen die Wind- und Solarparks geografisch ziemlich nah an der Wasserstoffnachfrage liegen, andernfalls wird der kohlenstoffreiche lokale Strom durch eine wichtige neue Nachfragequelle erweitert.
Von den drei Anforderungen wird nur die erste erfüllt. Dadurch könnten sie in Polen mit einem 80-prozentigen Kohlenetz eine Wasserstofftankstelle errichten und in Spanien einen Windpark bauen, der ohne zeitliche Verbindung zu ihrer Wasserstoffproduktion kohlenstoffarmen Strom produziert, und so die Kohlenachfrage vor Ort steigern. Das würde bedeuten, dass ein Kilogramm Wasserstoff, das in Polen in einen LKW geladen wird, nicht grün oder kohlenstoffarm, sondern pechschwarz wäre.
Derzeit beträgt die Netzintensität Polens 635 Gramm CO2e pro kWh, 20 % weniger. Inklusive Komprimierung, Entfernung des Wasserdampfs, Speicherung und Verladung in Lkw werden pro Kilogramm Wasserstoff etwa 60 kWh Strom benötigt. Das bedeutet, dass die Kohlenstoffintensität eines polnischen Kilogramms Wasserstoff eine Kohlenstoffschuld von 38 Kilogramm CO2e hätte. Das liegt deutlich über der Kohlenstoffintensität einer energieäquivalenten Dieselmasse mit etwa 10 Kilogramm CO2e.
Sie haben in der Tat Recht, dass die Nutzung von unvermindertem Netzstrom zur Herstellung von Wasserstoff keine praktikable Lösung ist, gehen aber nicht ausreichend auf die zeitliche und örtliche Bedeutung ein, was zur Folge hat, dass ihre Kostenzahlen weit unter der Realität liegen.
Im Vergleich dazu führt die Netzintensität in Deutschland von 333 Gramm CO2e pro kWh zu einer doppelt so hohen CO2-Verschuldung bei gleicher Energie wie Diesel. Frankreichs nuklearintensives Netz weist eine geringe Kohlenstoffintensität von etwa 70 Gramm CO2e pro kWh auf, sodass der dort hergestellte Wasserstoff nur 40 % der Kohlenstoffintensität von Diesel aufweist.
Offensichtlich weisen batterieelektrische Lkw ein Drittel bis ein Viertel der CO2-Intensität pro Kilometer mit Netzstrom auf wie Wasserstoff-Brennstoffzellen-Lkw. Daher sind sie eindeutig die vernünftige Wahl, und dieses Verhältnis wird einfach bestehen bleiben und sich nicht ändern.
Die Antwort auf dieses Rätsel besteht nicht darin, dreimal mehr Wind- und Solarenergie zu bauen, um die Wasserstoffnachfrage massiv zu steigern, sondern darin, die Wasserstoffnachfrage so schnell wie möglich so weit wie möglich zu reduzieren und so viel Wind- und Solarenergie zu bauen, um den gesamten Netzstrom schnell zu dekarbonisieren. Es ist unklar, warum Befürworter von Wasserstoff für Energie dies schwer zu verstehen finden, und es ist unklar, warum sie denken, dass der Kauf von Windenergie in Spanien besonders nützlich ist, wenn sie die Nachfrage in Polen steigern.
Der ICCT hat seine Glaubwürdigkeit erheblich geschwächt. Die Diskussionen, die ich in der letzten Woche mit einer globalen Gruppe von Energie- und Dekarbonisierungsanalysten geführt habe, haben uns ins Grübeln gebracht. Während ich zuvor dem Rat im Zweifelsfall Recht gegeben hatte und davon ausging, dass sie einen ehrlichen Fehler begangen hatten, ist jetzt klar, dass es innerhalb des ICCT starke Pro-Wasserstoff-Fraktionen und Interessenvertreter gibt, die die Diskussionen und Analysen der Organisationen verfälscht haben.
Obwohl die ICCT einen Widerruf abgelehnt hat, fordere ich erneut dazu auf. Darüber hinaus denke ich, dass sie ihren früheren und naiven grünen Wasserstoff zurückziehen und damit zeitliche und örtliche Anforderungen überarbeiten sollten, die dazu führen würden, dass die Kosten pro kWh in etwa auf das Niveau kommerzieller Stromtarife steigen würden. Schließlich haben sie eindeutig ein internes Problem mit der institutionellen Voreingenommenheit, die sich auf ihre Governance auswirkt. Ich würde empfehlen, dass sie ernsthafte Anstrengungen unternehmen, um Abhilfe zu schaffen, wozu auch Änderungen in der Führungsspitze, bei Mandaten und Standards gehören könnten.