So klappt die Energiewende

Chancen und Bedeutung einer Wasserstoffwirtschaft für Graubünden

In den ersten beiden Berichten zu Wasserstoff als Energieträger und zu dessen Anwendungsmöglichkeiten im Januar und April dieses Jahres wurde beschrieben, dass Wasserstoff als zukünftiger Energieträger alle Bereiche der heutigen Ölwirtschaft ersetzen kann. In diesem dritten Teil wollen wir nun darauf eingehen, ob sich diese Technik wirtschaftlich umsetzen lässt.

Von Peter Tromm | Dozent und Projektleiter, Fachhochschule Graubünden Do, 26.11.2020

Die Herstellungskosten für ein Kilogramm Wasserstoff mittels Elektrolyse liegen bei etwa sieben Franken, wenn Strom aus Wasserkraft verwendet wird. Diese Menge wird dann für etwa zehn bis zwölf Franken verkauft. Dadurch entsteht ein Deckungsbeitrag von im Mittel vier Franken pro Kilogramm für Verteiler und Verkäufer.

Erfahrungen zeigen, dass der Aufbau einer Tankstelle (mit einer Zapfsäule) zurzeit rund 1,5 Millionen Franken kostet. Um die Einnahmemöglichkeiten zu berechnen, gehen wir von einem Lastwagen aus, der etwa 100'000 Kilometer im Jahr zurücklegt. Pro 100 Kilometer verbraucht dieser ungefähr sechs Kilogramm Wasserstoff, also muss er 6000 Kilogramm pro Jahr tanken. Multipliziert mit einem Deckungsbeitrag von vier Franken ergibt dies eine Summe von 24'000 Franken.

Wasserstoffzapfsäule an einer Coop-Tankstelle in Hunzenschwil. (Bild h2energy.ch)

 

Um die Investition einer Tankstelle zu amortisieren, werden zehn Prozent Verzinsung angenommen, also 150'000 Franken. Damit würde die Tankstelle bereits ab sechs Lastwagen (mit dieser Laufleistung) die Kosten decken. Unter der Annahme, dass nicht alle Lastwagen eines Transportunternehmers auf diese Fahrstrecke kommen, sondern teilweise nur die Hälfte zurücklegen, lässt sich sagen, dass zehn bis zwölf LKW für den Anfang ausreichen.

Wasserstoff eröffnet Bündner Regionen neue Entwicklungsmöglichkeiten

Wenn man diesen Ansatz nun weiterdenkt, ergeben sich für die Talschaften in Graubünden neue Möglichkeiten einer Regionalwirtschaft. Bei der Umstellung der regionalen Transport-LKW, der Gemeindefahrzeuge, der Pistenfahrzeuge etc. lässt sich wahrscheinlich in jeder Region ein Umsatz von etwa 150'000 Franken erreichen, also ein Wasserstoff-Verbrauch von rund 36'000 Kilogramm pro Jahr. Da es bereits Autos mit Brennstoffzelle zu kaufen gibt, kämen sicherlich noch einige private Fahrzeuge dazu.

Zurzeit sind Brennstoffzellen-LKW teurer als Dieselvarianten, allerdings spart der Transportunternehmer die LSVA (Leistungsabhängige Schwerverkehrsabgabe), und die beträgt gerne mal 50'000 bis 100'000 Franken pro Jahr und Lastwagen.

Verschiedene Vorteile sind mit dieser Technik verbunden. Die Region reduziert den CO2-Ausstoss, sie wird interessanter und lebenswerter für Bewohner, es kommt zu einem Leuchtturmeffekt. Auch Touristen werden die Nachhaltigkeit schätzen. Es entstehen neue Arbeitsplätze.

Denken wir noch einen Schritt weiter, dürfte dies die Entstehung sogenannter «Smart Valleys» befeuern. Analog zu «Smart Cities» können sich auch kleinere Regionen und Talschaften Aspekte dieser Transformation zu Nutze machen. Etwa, indem der lokal mittels Photovoltaik oder Wasserkraft produzierte Strom direkt umgewandelt, lokal gespeichert und genutzt werden kann. Der Begriff bezeichnet also gesamtheitliche Konzepte, die eine Region in Richtung stärkere Nachhaltigkeit entwickeln. Durch Umsetzung solcher Konzepte werden die Täler effizienter, technologisch fortschrittlicher, grüner und sozial verträglicher. Die Wasserstofftechnologie ist ein solches Konzept.

Die Wasserstofftechnologie hat in der Schweiz bereits Einzug gehalten

Es gibt bereits erste völlig autarke Häuser mit Brennstoffzellenheizungen in der Schweiz. Die Photovoltaik-Anlage versorgt das Haus mit Strom, aus dem Überschuss wird Wasserstoff hergestellt, und bei Bedarf wird dieser zurück in Strom oder in Wärme umgewandelt. Ein derartiges Gebäude zeigt dieses Bild.

Das erste autarke Mehrfamilienhaus in Brütten im Kanton Zürich mit Photovoltaik- und Wasserstoffanlage.
(Bild reneschmid.ch)

 

Beim Kraftwerk Reichenau in Domat/Ems befindet sich die erste bündnerische Produktionsanlage für Wasserstoff in der Planung. Der Energie-Versorger Rhiienergie möchte Solar- und Wasserstrom zur Herstellung von Wasserstoff nutzen und diesen zu Tankstellen transportieren lassen.

Seit diesem Herbst fahren die ersten Wasserstofflastwagen von Hyundai in der Schweiz. Diese Flotte und die Tankstellen sollen laut H2-Energy und Hyundai in den nächsten Jahren weiter ausgebaut werden.

Diese Ausführungen zeigen, dass eine Wasserstoff-Wirtschaft ein grosses Potential aufweist. Die Anfänge sind gemacht, darauf aufbauend sollten wir in unserem Kanton die Reduktion der CO2-Emissionen weiter vorantreiben und gleichzeitig unsere Wirtschaft stärken. Gerade im Energiebereich können alpine Regionen nach über 120 Jahren seit der ersten Welle der Elektrifizierung und des Aufkommens der Grosswasserkraft wieder eine zentrale Rolle im Übergang zu einer Wasserstoffwirtschaft einnehmen.

Wasserstoff-Serie

Infobox

Dies ist der dritte und letzte Artikel in einer Serie zum Thema Wasserstoff. Der erste Artikel mit einer Einführung zum Thema ist am 23. Januar 2020 auf «GRimpuls» erschienen. Der zweite Artikel mit Beispielen, in welchen Bereichen sich diese Technologie anwenden lässt, erschien am 17. April 2020. Sie finden alle Artikel zur Serie im Dossier «Wasserstoff als saubere Energie».

Dr. Peter Tromm...

Infobox

... arbeitet am Zentrum für wirtschaftspolitische Forschung ZWF der Fachhochschule Graubünden. Unter anderem leitet er zurzeit das Projekt «Wasserstoff für die Energiewende». Es geht dabei um regionalwirtschaftliche Auswirkungen im Kanton Graubünden. Mithilfe dieses Projektes soll abgeklärt werden, ob Wasserstoff in Graubünden wirtschaftlich hergestellt und genutzt werden kann, ob und wie sich Wasserstoff-Tankstellen auch im Berggebiet wirtschaftlich betreiben lassen, welcher Nutzen für die gesamte Region aus einer Wasserstoffwirtschaft resultieren kann und ob sich Wasserstoff sinnvoll und genügend speichern lässt.