So springen Öl und Gas auf Wasserstoff um, aber ist es vorbei?

Jan 01, 2024

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Auf Wasserstoff umsteigen.

Die Produktion von Wasserstoff passt zu den großen Ölkonzernen und passt zu den grandiosen Öl- und Gasprojekten der Vergangenheit. Die neue Vision besteht darin, viel Geld für die Gewinnung erneuerbarer Elektrizität auszugeben und sie dann in flüssige Wasserstoffenergie umzuwandeln, die tragbar ist und in die ganze Welt verschifft werden kann, um Flugzeuge, Schiffe und Lastwagen mit sauberer grüner Energie zu versorgen und Industrien zu stärken, die Stahl herstellen Chemikalien.

Die Wasserstoffvision passt gut zu den Stärken der großen Ölkonzerne: mehrere Milliarden Dollar an Fördermitteln, umfangreiches Projektmanagement und viele Arbeitskräfte, die dafür sorgen, dass die Dinge in die Tat umgesetzt werden. Stellen Sie sich vor, dass bp ein 9 Milliarden US-Dollar teures Tiefsee-Ölvorhaben namens „Mad Dog 2“ im Golf von Mexiko finanziert, das bis 2024 voraussichtlich 140.000 Barrel Öläquivalent pro Tag aus 14 neuen Bohrlöchern fördern wird.

Wasserstoff ist eine natürliche Ergänzung für Öl- und Gasunternehmen, weil sie über große Erfahrung im Erdgasbereich verfügen, aber auch, weil sie im Jahr 2022 enorme Gewinne erzielt haben und es sich leisten können, bei neuen Unternehmungen ein Risiko einzugehen.

ExxonMobil XOM Wasserstoff

ExxonMobil gründete 2021 ein Unternehmen namens Low Carbon Solutions, das sich auf die Reduzierung der CO2-Emissionen durch den Ausbau von CCS und neuen Kraftstoffen wie blauem Wasserstoff konzentriert. Blauer Wasserstoff entsteht durch die Zersetzung von Methan, CH4, während das Nebenprodukt CO2 aufgefangen und (über CCS) im Ozean vergraben würde.

Die Ausgaben werden im Jahr 2023 etwa 2 Milliarden US-Dollar betragen und bis 2025 auf 3 Milliarden US-Dollar und bis 2027 auf 6 Milliarden US-Dollar steigen.

ExxonMobil hat Pläne zum Bau einer 1-bcfd-Produktionsanlage für blauen Wasserstoff und Ammoniak vorangetrieben, die mit einem CCS-System mit einer Kapazität von 7 Millionen Tonnen pro Jahr in seiner Raffinerie in Baytown, Texas, verbunden ist. Der Wasserstoff würde für die Olefinproduktionsanlage von ExxonMobil verwendet, wo die CO2-Emissionen um 30 % reduziert werden könnten.

Das Unternehmen spricht mit potenziellen Kunden über den Kauf überschüssiger Wasserstoff- und Ammoniakmengen im Zeitraum 2027–2028.

Das Baytown-Projekt wäre ExxonMobils Beitrag zu einem größeren Joint Venture mit anderen Partnern zur Errichtung eines CCS-Hubs in Houston. Ziel könnte die Entsorgung von 100 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr bis 2040 sein, was etwa 2 % der gesamten aktuellen Emissionen der USA entspricht

Insgesamt wurden solche interdisziplinären CCS- und Wasserstoffprojekte bisher mit einem Wert von bis zu 100 Milliarden US-Dollar angegeben.

Raffinerie- und Petrochemiekomplex ExxonMobil in Baytown, Texas.

BP-Wasserstoff.

BP öffnete seine Wasserstofftür im Industriekomplex Teesside im Vereinigten Königreich, der 5 % der Industrieemissionen des Landes verursacht. Die Vision besteht darin, dass Teesside ein wichtiger Wasserstoffknotenpunkt für die Luftfahrt, die Schifffahrt und schwere Lastkraftwagen wird – alles Sektoren, in denen es schwierig ist, Batteriestrom zu nutzen –, aber auch für Industrien, die schwer zu reduzieren sind, wie die Zement- und Stahlherstellung.

Der ursprüngliche Plan namens H2Teesside bestand darin, blauen Wasserstoff zu erzeugen. Die jüngste HyGreen-Erweiterung würde Wasser in grünen Wasserstoff und Sauerstoff elektrolysieren. Dies ist aufgrund der Kosten für Elektrolyse und sauberen Strom, falls dieser verwendet wird, teurer.

Die Teesside-Projekte von bp decken sich mit den Zielen der britischen Regierung. Gemeinsam könnten HyGreen und H2Teesside eine Wasserstoffproduktion von 1,5 GW erzeugen und 30 % des Regierungsziels von 5 GW bis 2030 liefern.

bp ist auch an einem multinationalen Projekt im Rahmen des 36 Milliarden US-Dollar teuren AREH beteiligt, einem Unternehmen in der australischen Eisenerzregion Pilbara, das Solar- und Windenergie produzieren und daraus grünen Wasserstoff und grünes Ammoniak für den Einsatz in Australien und für den Export erzeugen wird nach Südostasien.

Das Endziel sind 26 GW Ökostromkapazität, verglichen mit 0,6 GW für ein typisches Kohle- oder Gaskraftwerk. 26 GW sind etwa ein Drittel des gesamten von Australien im Jahr 2020 erzeugten Stroms. Das AREH-Projekt wird außerdem jedes Jahr 1,6 Millionen Tonnen grünen Wasserstoff oder 9 Millionen Tonnen grünes Ammoniak erzeugen.

Die Zahlen sind beeindruckend für ein Land mit nur 26 Millionen Einwohnern, in dem die Kohleenergie vorherrscht und die Kohleexporte riesig sind.

Shell-Wasserstoff.

Die Elektrolyse von Wasser für grünen Wasserstoff sieht jetzt besser aus, da grüner Strom aus Wind- und Solarenergie billiger und besser verfügbar ist. Und eine neue Technologie namens Festoxidtechnologie verspricht, dass das Verfahren noch kostengünstiger wird, da die Technologie keinen teuren Katalysator erfordert.

Im Jahr 2021 brachte Shell das größte Elektrolyseursystem in der EU auf den Markt – Teil eines Plans zum Aufbau eines grünen Wasserstoffnetzes im ganzen Land.

Im selben Jahr stellte Shell auf einer texanischen Konferenz zu erneuerbarem H2 ein Wasserstoff-Hub-Konzept vor und kündigte damit die Initiative der US-Regierung an, bis zu acht Wasserstoff-Hubs in den USA zu finanzieren.

In einem 1-Megawatt-Demonstrationsprojekt auf dem Shell Energy Transition Campus in Amsterdam plant Shell, die Festoxidtechnologie in vier Elektrolyseurmodulen zu evaluieren. Wenn Abwärme zur Dampferzeugung genutzt wird, dürfte die Technologie bei einem um 25–30 % geringeren Stromverbrauch realisierbar sein.

Eine interessante Wendung besteht darin, dass diese Elektrolyseure reversibel sind, sodass sie zur Herstellung von Wasserstoff oder zur Nutzung von Wasserstoff zur Energieerzeugung im Sinne von Brennstoffzellen verwendet werden können.

Chevron CVX Wasserstoff.

Chevron, nach ExxonMobil das zweitgrößte Öl- und Gasunternehmen in den USA, hat Wasserstoff produziert – blauen Wasserstoff, der Methan umwandelt, oder grauen Wasserstoff, der Kohle umwandelt. Das Unternehmen vertreibt seit 2005 Wasserstoff über sein traditionelles Geschäft und produziert mittlerweile 1 Million Tonnen pro Jahr.

Chevron hat sich mit dem US-Energieministerium (DOE) zusammengetan, um erneuerbares Erdgas, also Gas aus Mülldeponien usw., zur Erzeugung von Wasserstoff zu untersuchen.

Eine größere Vision ist der Bau einer grünen Wasserstoffanlage in Indonesien, die Wasserstoff und Ammoniak mithilfe erneuerbarer Geothermie von 250–400 MW herstellen würde. Das Ziel sind 40.000 Tonnen Wasserstoff pro Jahr oder etwa 110 Tonnen pro Tag. Wenn der Markt vorhanden ist, könnte dies jedoch auf 80.000 bis 160.000 Tonnen pro Jahr gesteigert werden.

TotalEnergies Wasserstoff.

TotalEnergies hatte sich einem indischen Unternehmen, der Adani-Gruppe, angeschlossen, das über einen Zeitraum von zehn Jahren 50 Milliarden US-Dollar in die Produktion von grünem Wasserstoff investieren würde. In Indien besteht eine große Nachfrage nach Düngemitteln, sodass grüner Ammoniak dort einen florierenden Markt haben dürfte.

Der Deal wurde im Juni 2022 bekannt gegeben und TotalEnergies sollte 5 Milliarden US-Dollar investieren, was einem Anteil von 25 % entspräche.

Die Adani-Gruppe hatte erklärt, ihr ursprüngliches Ziel sei es, bis 2030 eine Million Tonnen grünen Wasserstoff pro Jahr oder etwa 2.700 Tonnen pro Tag zu produzieren. Das ist eine enorme Zahl, die alle anderen Produktionsziele in den Schatten stellt.

Der Deal wurde jedoch von Total Energies auf Eis gelegt, während auf die Ergebnisse einer von Adani eingeleiteten Prüfung aufgrund angeblicher finanzieller Unregelmäßigkeiten gewartet wurde.

Projekt NEOM in Saudi-Arabien.

NEOM-Wasserstoff in Saudi-Arabien.

Es ist bekannt, dass Saudi-Arabien nach den USA ein großer Ölproduzent ist und eine führende Rolle in den Kartellen OPEC und OPEC+ spielt.

Bekannt ist auch die Finanzkraft des Landes zur Finanzierung besonderer Projekte. Ein solches Sonderprojekt, dessen Kosten sich auf 500 Milliarden US-Dollar belaufen, ist NEOM. Die Region wird auf der Grundlage eines visionären Ansatzes für Nachhaltigkeit, sauberes Trinkwasser und Klimawandel aufgebaut, indem die Machbarkeit solcher Dinge im Herzen einer extremen Wüste demonstriert wird.

Was in einem Land, in dem die lokalen Preise für Öl und Gas die günstigsten der Welt sind, unerwartet ist, ist ein riesiges Projekt zur Produktion von grünem Wasserstoff in NEOM. Bis 2026 „werden zunächst 600 Tonnen grüner Wasserstoff pro Tag produziert, der für den weltweiten Export zur Verfügung steht und so bis zu 5 Millionen Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr einspart.“ Es wird die weltweit größte Produktion von grünem Wasserstoff sein – im kommerziellen Maßstab.

Der Preis für diese neue Wasserstoffanlage wird auf 8,4 Milliarden US-Dollar geschätzt, wobei 73 % von anderen Geldgebern innerhalb und außerhalb Saudi-Arabiens stammen.

Überraschenderweise besteht ein Ziel von Energieminister Prinz Abdulaziz bin Salman darin, dass Saudi-Arabien ein führender Wasserstoffexporteur in die Welt werden soll. Ein zweites Ziel besteht darin, einen globalen Übergang zu sauberer und nachhaltiger Energie zu unterstützen.

Die in NEOM produzierte Menge an sauberem grünem Wasserstoff könnte der Pressemitteilung zufolge bis zu 5 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. Damit sind vermutlich Bereiche gemeint, in denen Wasserstoff fossile Brennstoffe in schwer zu reduzierenden Anwendungen wie Flug- und Schiffskraftstoffen sowie in der Stahl- und Chemieindustrie ersetzen kann. Laut NEOM könnte grüner Wasserstoff letztendlich 12 % des weltweiten Energieverbrauchs ausmachen, aber dieser Anteil von 12 % ist höher als der von Rystad Energy und DNV geschätzte Bereich von 5–7 %.

Die Zahl von 12 % ist mit einer regionalen grünen Wasserstoffindustrie verbunden, die bis 2050 einen Wert von bis zu 200 Milliarden US-Dollar haben wird.

Wird Wasserstoff überbewertet?

Trotz des breiten Interesses ist Wasserstoff bisher nur eine kleine Investition. Viel Presse und PR über eine aufregende neue Branche, aber jährliche Investitionen von ein paar Milliarden Dollar (maximal) pro Öl- und Gaskonzern verblassen im Vergleich zu den weltweiten Greenfield-Investitionen von 200 Milliarden Dollar, die für 2023 vorgesehen sind.

Aber die Öl- und Gasindustrie kann ihre Wasserstoffinvestitionen als ernsthaften Beitrag zur Erreichung der Pariser Klimaziele darstellen und damit hoffen, den Klimafokus auf den Stopp der Öl- und Gasförderung sowie der Öl- und Gasförderung zu verringern.

Andererseits liefert die Öl- und Gasindustrie zwar derzeit etwa 57 % der weltweiten Energie, ist aber auch für 50 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen bei der Verbrennung von Öl und Gas verantwortlich. Selbst wenn die Öl- und Gasindustrie bis zum Jahr 2050 (unwahrscheinlich) alle 7 % der sauberen Wasserstoffenergie bereitstellen würde, könnten dadurch etwa 7 % der weltweiten Emissionen aus der Luftfahrt, der Schifffahrt sowie der Stahl- und Chemieindustrie eingespart werden. Dies würde jedoch die Öl- und Gasemissionen nicht ausgleichen, es sei denn, die 50 % der durch Öl und Gas verbrannten Emissionen würden bis 2050 deutlich sinken (was weniger Öl- und Gasquellen bedeutet).

Eine breite Marktanwendung von Wasserstoff, die über einen Nischenmarkt für Flug- und Schiffskraftstoff sowie die Herstellung von Metallen und Chemikalien (Düngemitteln und Kunststoffen) hinausgeht, scheint ungewiss und könnte ein Fall von „zu wenig, zu spät und zu teuer“ sein.