Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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  • Publication
    Krieg in der Ukraine: Auswirkungen auf die europäische und deutsche Importstrategie von Wasserstoff und Syntheseprodukten. Impulspapier
    (Fraunhofer ISI, 2022)
    Wietschel, Martin
    ;
    Roth, Florian
    ;
    Fragoso García, Joshua
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    Herbst, Andrea
    ;
    Kleinschmitt, Christoph
    ;
    Wittmann, Florian orcid-logo
    ;
    Breitschopf, Barbara orcid-logo
    ;
    Zheng, Lin orcid-logo
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    Eckstein, Johannes
    ;
    Neuwirth, Marius orcid-logo
    ;
    Pfluger, Benjamin
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    Ragwitz, Mario
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    Löschel, Andreas
    ;
    Biesewig, Lars
    ;
    Thiel, Zarah
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    Voglstätter, Christopher
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    Nunez, Almudena
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    Quitzow, Rainer
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    Kunze, Robert
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    Stamm, Andreas
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    Strohmaier, Rita
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    Lorych, Ludger
    Der Angriffskrieg von Russland auf die Ukraine hat auf vielen Seiten zur Erkenntnis geführt, dass die bisher geltende Gewissheit, dass enge Handelsbeziehungen zu einer stabilen Energieversorgung führen, zu hinterfragen ist. Das Zukunftsthema Wasserstoff ist davon in besonderem Maße betroffen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich das Impulspapier unter anderem mit neuen Ansätzen der Bewertung von Partnerländern beim Wasserstoffimport, der Entwicklung von Importkosten und den Potenzialen für eine Wasserstoffherstellung in der EU. Zudem geht das Papier auf die künftige wirtschaftliche Entwicklung der Ukraine durch die Erzeugung und den Transport von Wasserstoff ein.
  • Publication
    Durchstarten trotz Unsicherheiten: Eckpunkte einer anpassungsfähigen Wasserstoffstrategie. Ariadne-Kurzdossier
    (PIK, 2021)
    Ueckerdt, Falko
    ;
    Günther, Claudia
    ;
    Rehfeldt, Matthias orcid-logo
    ;
    Gils, Hans C.
    ;
    Pfluger, Benjamin
    ;
    Knodt, Michèle
    ;
    Bauer, Christian
    ;
    Luderer, Gunnar
    ;
    Odenweller, Adrian
    ;
    Kemmerzell, Jörg
    ;
    Verpoort, Philipp
  • Publication
    Deutschland auf dem Weg zur Klimaneutralität 2045. Ariadne-Report. Zusammenfassung
    ( 2021)
    Luderer, Gunnar
    ;
    Günther, Claudia
    ;
    Sörgel, Dominika
    ;
    Kost, Christoph
    ;
    Benke, Falk
    ;
    Auer, Cornelia
    ;
    Koller, Florian
    ;
    Herbst, Andrea
    ;
    Reder, Klara
    ;
    Böttger, Diana
    ;
    Ueckerdt, Falko
    ;
    Pfluger, Benjamin
    ;
    Wrede, Daniel
    ;
    Strefler, Jessica
    ;
    Merfort, Anne
    ;
    Rauner, Sebastian
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    Siala, Kais
    ;
    Schlichenmaier, Simon
  • Publication
    Import von Wasserstoff und Wasserstoffderivaten: Von Kosten zu Preisen
    (Fraunhofer ISI, 2021)
    Wietschel, Martin
    ;
    Eckstein, Johannes
    ;
    Riemer, Matia
    ;
    Zheng, Lin orcid-logo
    ;
    Lux, Benjamin orcid-logo
    ;
    Neuner, Felix
    ;
    Breitschopf, Barbara orcid-logo
    ;
    Fragoso García, Joshua
    ;
    Kleinschmitt, Christoph
    ;
    Pieton, Natalia orcid-logo
    ;
    Nolden, Christoph orcid-logo
    ;
    Pfluger, Benjamin
    ;
    Thiel, Zarah
    ;
    Löschel, Andreas
    Nach heutigem Kenntnisstand wird Deutschland zur Erreichung seiner ambitionierten Ziele auf den Import von Wasserstoff und Wasserstoffderivaten angewiesen sein. Vor dieser Problemstellung wird hier erstmals ein Ansatz vorgestellt, wie man sich eine künftige Marktentstehung vorstellen kann und wie man von Herstellkosten zu Preisen kommen könnte. Hierzu wird die Entwicklung eines partiellen Gleichgewichtsmodells skizziert mit preiselastischen Angebots- und Nachfrage-funktionen und den Einbezug von Transportkosten. In diesem werden auch die Länderrisiken und der Einfluss der Regulierung berücksichtigt.
  • Publication
    Supply curves of electricity-based gaseous fuels in the MENA region
    ( 2021)
    Lux, Benjamin orcid-logo
    ;
    Gegenheimer, Johanna
    ;
    Franke, Katja
    ;
    Sensfuß, Frank
    ;
    Pfluger, Benjamin
    The utilization of electricity-based fuels (e-fuels) is a potential strategy component for achieving greenhouse gas neutrality in the European Union (EU). As renewable electricity production sites in the EU itself might be scarce and relatively expensive, importing e-fuels from the Middle East and North Africa (MENA) could be a complementary and cost-efficient option. Using the energy system model Enertile, supply curves for hydrogen and synthetic methane in the MENA region are determined for the years 2030 and 2050 to evaluate this import option techno-economically. The model optimizes investments in renewable electricity production, e-fuel production chains, and local electricity transport infrastructures. Analyses of renewable electricity generation potentials show that the MENA region in particular has large low-cost solar power potentials. Optimization results in Enertile show for a weighted average cost of capital of 7% that substantial hydrogen production starts above 100 e/MWhH2 in 2030 and above 70 e/MWhH2 in 2050. Substantial synthetic methane production in the model results starts above 170 e/MWhCH4 in 2030 and above 120 e/MWhCH4 in 2050. The most important cost component in both fuel production routes is electricity. Taking into account transport cost surcharges, in Europe synthetic methane from MENA is available above 180 e/MWhCH4 in 2030 and above 130 e/MWhCH4 in 2050. Hydrogen exports from MENA to Europe cost above 120 e/MWhH2 in 2030 and above 90 e/MWhH2 in 2050. If exported to Europe, both e-fuels are more expensive to produce and transport in liquefied form than in gaseous form. A comparison of European hydrogen supply curves with hydrogen imports from MENA for 2050 reveals that imports can only be economically efficient if the two following conditions are met: Firstly, similar interest rates prevail in the EU and MENA; secondly, hydrogen transport costs converge at the cheap end of the range in the current literature. Apart from this, a shortage of land for renewable electricity generation in Europe may lead to hydrogen imports from MENA. This analysis is intended to assist in guiding European industrial and energy policy, planning import infrastructure needs, and providing an analytical framework for project developers in the MENA region.