BiowasserstoffErklärung
Elektrolyse und Biowasserstoff: RFNBO und warum Strom aus Biogas eine andere Kategorie ist
Wasserstoff aus der Elektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Energien ist RFNBO und kein Biowasserstoff. Wir erläutern die Definitionen im EU-Recht, die Regeln zur Zusätzlichkeit und zeitlichen Korrelation sowie die Lage von Wasserstoff, der mit Strom aus Biogasanlagen erzeugt wird.
Weitere Sprachversionen: polski, English, español, français, italiano, Nederlands.
Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Energien ist im EU-Recht ein erneuerbarer Kraftstoff nicht biogenen Ursprungs (RFNBO), also ein Kraftstoff, dessen Energie aus erneuerbaren Quellen außer Biomasse stammt. Es handelt sich somit nicht um „Biowasserstoff“, selbst wenn die Anlage mit Strom aus einer Biogasanlage betrieben wird: Die Energie aus Biogas stammt aus Biomasse, daher fällt der daraus erzeugte Wasserstoff nicht unter die RFNBO-Definition und unterliegt eher den Vorschriften für Kraftstoffe aus Biomasse. Die Unterscheidung beider Kategorien ist für Förderung, Zielvorgaben und Zertifizierung wichtig.
Definitionen
| Kategorie | Energiequelle | Regeln |
|---|---|---|
| RFNBO (z. B. grüner Wasserstoff) | Wind, Sonne, Wasser, Geothermie – keine Biomasse | detaillierte Regeln für elektrische Energie |
| Kraftstoffe aus Biomasse (Biowasserstoff, Biomethan) | Biomasse und Abfälle | Nachhaltigkeitskriterien und Kriterien zur THG-Minderung (RED) |
| Kohlenstoffarmer Wasserstoff | fossiles Gas mit CO₂-Abscheidung oder Kernenergie | gesonderte Vorschriften für kohlenstoffarmen Wasserstoff |
Die Richtlinie RED III (EU) 2023/2413 legt Ziele für Wasserstoff und erneuerbare Kraftstoffe in Industrie und Verkehr fest und verfestigt die RFNBO-Definition.
Regeln für den Strom
Die Delegierte Verordnung (EU) 2023/1184 legt fest, wann der für die Elektrolyse eingesetzte Strom als vollständig erneuerbar anerkannt werden kann. Die wichtigsten Grundsätze:
- Zusätzlichkeit: Die Anlage zur Wasserstofferzeugung sollte mit neuen EE-Kapazitäten (innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens) verbunden sein oder mit Netzstrom mit entsprechend niedriger Emissionsintensität bzw. unter Bedingungen der Erzeugungsbegrenzung.
- Zeitliche Korrelation: Die für die Elektrolyse verbrauchte Strommenge muss der Erzeugung erneuerbarer Energie im selben Abrechnungszeitraum entsprechen (ursprünglich monatlich, später nach den vorgesehenen Vorschriften stündlich).
- Geografische Korrelation: Die EE-Quelle und der Elektrolyseur müssen sich in derselben Gebotszone des Strommarkts oder in einer angrenzenden Zone befinden.
Einzelheiten und Übergangsfristen sind dem Verordnungstext zu entnehmen. Diese Regeln sollen verhindern, dass „grüner“ Wasserstoff deklariert wird, der in der Praxis den Kohleverbrauch im System erhöhen würde.
Biogasanlage und Elektrolyse
Eine Biogasanlage, die Strom aus Biogas erzeugt, kann einen Elektrolyseur versorgen. Der Wasserstoff stammt dann aus Energie aus Biomasse: Nach EU-Vorschriften gilt er als Kraftstoff aus Biomasse, sofern das Biogas die Nachhaltigkeitskriterien erfüllt. Alternativ kann eine Biogasanlage in Kombination mit einer Photovoltaik- oder Windanlage den Elektrolyseur mit Energie aus diesen Quellen versorgen und den RFNBO-Status erlangen, sofern die Anforderungen der Verordnung erfüllt sind. Zugleich kann Wasserstoff in einem Methanisierungsprozess mit biogenem CO₂ kombiniert werden (siehe den Beitrag zu Power-to-Gas).
Energieverbrauch
Die Wasserelektrolyse benötigt Energie: Das theoretische Minimum beträgt ca. 39,4 kWh/kg H₂ (Wert bezogen auf den Brennwert) bzw. 33,3 kWh/kg (bezogen auf den Heizwert); in realen Systemen liegt der Verbrauch unter Einbeziehung von Nebenaggregaten üblicherweise bei 50–55 kWh/kg H₂. Beispiel: Ein Elektrolyseur mit 1 MW Leistung, der 4000 Stunden im Jahr läuft, verbraucht 4000 MWh und erzeugt bei 52 kWh/kg ca. 77 t H₂ pro Jahr (4 000 000 / 52 ≈ 76 900 kg). Zum Vergleich: Dieselbe Energie in Form von Biomethan (10 kWh/m³) entspräche 400.000 m³ Gas. Die Rechnung veranschaulicht den Unterschied im Energiewert und die Gründe, warum Wasserstoff dort in Betracht gezogen wird, wo er unverzichtbar ist.
Kosten
Die Kosten von Wasserstoff aus der Elektrolyse hängen vor allem vom Strompreis, vom Auslastungsgrad des Elektrolyseurs und von den Kapitalkosten ab. Bei kurzer Betriebszeit (z. B. nur bei EE-Überschüssen) steigen die Kapitalkosten je kg. Bei hohem Auslastungsgrad des Elektrolyseurs wird dagegen der Strompreis zum dominierenden Kostenfaktor. In Analysen sind stets die Annahmen anzugeben: Energiepreis, Betriebsstunden, CAPEX, Wirkungsgrad und Abrechnungszeitraum.
Bedeutung für Biogasanlagen
- Eine Biogasanlage kann CO₂-Lieferant für die Methanisierung mit Wasserstoff sein.
- Sie kann lokaler Abnehmer von Wasserstoff sein (z. B. zur Steigerung der Methanproduktion).
- Sie kann Wasserstoff aus Biomethan erzeugen (Reforming).
- Sie muss darauf achten, dass die Angaben „grüner Wasserstoff“ und „Biowasserstoff“ den Definitionen entsprechen.
Hinweis zur Marktkommunikation
In Werbematerialien wird mitunter der Begriff „grüner Wasserstoff aus Biogas“ verwendet. Bevor Sie ihn verwenden, prüfen Sie, ob es sich um Wasserstoff aus der Elektrolyse mit Strom handelt, der die RFNBO-Anforderungen erfüllt, oder um Wasserstoff aus dem Reforming von Biomethan, der ein Kraftstoff aus Biomasse ist. Die genaue Bestimmung der Kategorie beeinflusst, ob das Produkt auf die Ziele in Industrie oder Verkehr angerechnet werden kann, welche Dokumente erforderlich sind und welche Anforderungen an die Minderung der THG-Emissionen erfüllt werden müssen.
Zusammenfassung
Die Unterscheidung zwischen RFNBO und Kraftstoffen aus Biomasse ist regulatorisch und handelspolitisch von Bedeutung. Wasserstoff aus der Elektrolyse wird nicht dadurch zu Biowasserstoff, dass der Strom aus Biogas stammt; es handelt sich um Wasserstoff aus einer Elektrolyse, die mit Energie aus Biomasse betrieben wird, der als Kraftstoff aus Biomasse gilt und anderen Anforderungen unterliegt als RFNBO.
Quellen
Verwandte Beiträge
