Kosten und Umweltwirkungen
beim Import von Wasserstoff

Auftraggeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)

Jahr

2023

Partner

Öko-Institut, IREES

PDF herunterladen

Wasserstoff soll künftig fossile Brennstoffe in Bereichen ersetzen, die nicht durch grünen Strom dekarbonisiert werden können. Um den Bedarf zu decken, muss Deutschland Wasserstoff importieren. Prognos untersuchte gemeinsam mit dem Öko-Institut und IREES, mit welchen Kosten für den Import von Wasserstoff zu rechnen ist und welche Umweltauswirkungen zu erwarten sind. Auftraggeber der Studie ist das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).

Kurze Transportdistanzen sind am kostengünstigsten – eine Patentlösung für lange Transportwege gibt es nicht

Zunächst wurden neun Transportrouten definiert, die ohne fossile Treibhausgase auskommen können. Die Routen sollten großtechnisch skalierbar sein und die breite Technologiepallette mit ihren jeweiligen Besonderheiten abbilden.

Die Studie kam zu folgenden Ergebnissen:

  • Für kürzere Transportdistanzen bis zu 3.000 km oder 4.000 km ist der Transport über Pipelines am kostengünstigsten.
  • Bei längeren Transportdistanzen ist der Import über Ammoniak am kostengünstigsten. Hierbei müssen jedoch mögliche negative Umweltauswirkungen beachtet werden.
  • Der Import über Ammoniak hat zudem den Vorteil, dass großtechnische Anlagen und Infrastrukturen bereits bestehen. Außerdem können eventuell bestehende Flüssiggas-Importinfrastrukturen teilweise weitergenutzt werden. Es existieren bereits direkte Anwendungsfälle, bei denen sich der Import lohnt. Für eine maximale Nutzung ist jedoch die Entwicklung und industrielle Skalierung von Ammoniakcrackern erforderlich.
  • Kohlenstoffbasierte Energieträger wie Methan und Methanol sind abhängig von einer langfristig klimaneutralen Kohlenstoffquelle wie der Gewinnung von Kohlenstoff durch Direct Air Capture (DAC). Hier bestehen noch große Unsicherheiten hinsichtlich der Skalierung und notwendigen Kostendegression, allerdings wird die DAC mit hoher Wahrscheinlichkeit für Negativemissionen benötigt.
  • Die Kreislaufführung von CO2 erscheint aufgrund der geringen Gesamtenergieeffizienz nicht sinnvoll.
  • Flüssige organische Wasserstoffträgerstoffe (LOHC) sind aufgrund der notwendigen Kosten für das Trägermaterial und dem schlechten Verhältnis von transportierter Energie zum transportierten Gewicht eher in Nischenanwendungen zu sehen.
  • Je nach Route haben neben Methan und der Verbrennung von Schiffskraftstoff entlang der Route entweichender Wasserstoff und Ammoniak entscheidenden Einfluss auf die Treinhausgas-Gesamtbilanz. Wasserstoff ist ein indirektes Treibhausgas (THG), dessen genaue Klimawirksamkeit noch in der Erforschung liegt. Ammoniak kann in der Umwelt zu Lachgas umgesetzt werden, welches ein sehr wirksames Klimagas ist.
  • Bezüglich der Umweltwirkungen auf den unterschiedlichen Routen bestehen große Unterschiede zwischen den erwartbaren THG-Emissionen in der Skalierungsphase und dem bei großtechnisch optimierten Systemen zu erwartenden Emissionen. 

Unsere Vorgehensweise

Auf Basis von Literaturangaben wurden die spezifischen Kostenkomponenten der einzelnen Transportrouten analysiert und quantifiziert. Dabei wurden sowohl die Investitionen in die notwendigen Infrastrukturen berücksichtigt als auch die Energieaufwendungen für den Transport und die Umwandlung des Wasserstoffs in die jeweiligen Trägermedien. Die Energieverluste spielen hierbei ebenso eine Rolle wie die Frage, ob bestehende Infrastrukturen und Anlagen nachgenutzt werden können.  

Anhand aktueller Vergleichsliteratur wurden die Umweltrisiken für Mensch und Natur der einzelnen Transportrouten und deren Trägermedien dargelegt. Ebenso wurden die möglichen negativen Klimawirkungen bestimmt. 

Links und Downloads

Studie lesen (PDF)

Projektteam: Sven Kreidelmeyer, Tim Trachsel (beide Prognos); Roman Mendelevitch, Jürgen Sutter, Nora Wissner (alle Öko-Institut); Lennart Brunnenberg, Nele Friedrichsen (beide IREES)

Stand: 12.07.2023

Haben Sie Fragen?

Ihr Kontakt bei Prognos

Sven Kreidelmeyer

Senior Projektleiter

Profil ansehen

Mehr Studien & Projekte zu diesem Thema

Evaluierung Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland

2026
| Projekt

Welche Rolle spielt Kraft-Wärme-Kopplung im klimaneutralen Energiesystem? Für das BMWE bewerteten wird die Entwicklung, Potenziale und Reformbedarf des KWKG.

Fokusthema: Hitzesommer 2026

2026
| Expertise

Hitze entwickelt sich zunehmend zu einem wirtschaftlichen Risikofaktor: von Arbeitsschutz über Lieferketten bis zu Investitionsentscheidungen. Prognos verfasste eine sechsteilige Gastartikelreihe für den Haufe Sustainability Newsletter.

Europas Clean-Tech-Industrie: Wertschöpfung, Beschäftigung und Fachkräftebedarf

2026
| Projekt

Unsere Studie für die Europäische Umweltagentur zeigt: Die Dynamik der Clean-Tech-Industrie ist hoch – doch qualifizierte Arbeitskräfte werden zum entscheidenden Erfolgsfaktor für die Net-Zero-Ziele der EU.

Analysetool für die Energiewende

2026
| Projekt

Für eine öffentliche Einrichtung in Österreich entwickelte Prognos ein datenbasiertes Analysetool, das die Leistungsfähigkeit von Forschung, Technologie und Innovation entlang der Energiewende systematisch bewertet.

Landwirtschaft im Klimawandel: Regionale Anpassung in Schleswig-Holstein

2026
| Projekt

Wie kann sich die Landwirtschaft in Schleswig-Holstein an den Klimawandel anpassen? Wir entwickelten Beratungsunterlagen, damit Klimaanpassung praxisnah in die landwirtschaftliche Beratung integriert werden kann.

Erneuerbare Energien in Hamburg

2026
| Projekt

Für die Erneuerbare Energien Hamburg Clusteragentur haben wir die wirtschaftliche Lage und Entwicklungspotenziale von Windkraft, Solar und Co. mit Sonderfokus auf Wasserstoff in der Stadt und Metropolregion Hamburg untersucht.

Unterstützung der Kraftwerksstrategie des Bundes

2026
| Projekt

Prognos unterstützte das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie bei der Erstellung der Kraftwerksstrategie.

Aufbau und Finanzierung der CO₂-Infrastruktur in Deutschland

2026
| Projekt

Prognos untersuchte für die Carbon Management Allianz, wie der Markthochlauf einer multimodalen CO₂-Infrastruktur gestaltet werden kann und welche Rahmenbedingungen einen schnellen und wirtschaftlich tragfähigen Ausbau ermöglichen.

Hitzeaktionsplan für das Land Thüringen

2025
| Projekt

Der Klimawandel treibt die Hitze voran – ein Gesundheitsrisiko für die Bevölkerung. Welche Maßnahmen helfen? Prognos und EPC entwickelten einen Hitzeaktionsplan für Thüringen.

Evaluation Förderprogramm „Transformation der Industrie“ in Österreich

2026
| Projekt

Mit dem Förderprogramm „Transformation der Industrie“ will Österreich die industrielle Dekarbonisierung voranbringen. Prognos hat die Wirkungen und die Funktionsweise des Programms evaluiert.

Über Prognos

Wir vereinen Wirtschaftsforschung und Strategieberatung für tragfähige Entscheidungen in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Unsere belastbaren Daten, präzisen Analysen und wissenschaftlich fundierten Erkenntnisse ermöglichen faktenbasierten Fortschritt – finanziell unabhängig, politisch neutral.

Mehr erfahren