Studie des Fraunhofer IEG: Hohe Infrastrukturkosten für grünen Wasserstoff in Deutschland bis 2035 analysiert

Grüner Wasserstoff: Einfluss von Transport und Speicherung auf die Gesamtkosten

Eine aktuelle Untersuchung des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEG) in Zusammenarbeit mit Partnern des Fraunhofer-Exzellenzclusters »Integrierte Energiesysteme« (CINES) liefert erstmals eine umfassende Kostenanalyse für grünen Wasserstoff in Deutschland im Jahr 2035. Dabei werden neben den Erzeugungskosten auch die Aufwendungen für Transport und Speicherung berücksichtigt. Die Studie zeigt, dass insbesondere für Kraftwerke die Infrastrukturkosten erheblich höher ausfallen als für industrielle Nutzer.

Kostenstruktur und Anwendungsprofile

Dr. Benjamin Pfluger vom Fraunhofer IEG betont, dass in der Debatte um Wasserstoff häufig nur die Erzeugungskosten betrachtet werden. „Wasserstoff muss jedoch transportiert, zwischengespeichert und bedarfsgerecht bereitgestellt werden“, so Pfluger. Die Studie differenziert die Bezugskosten für verschiedene Verbrauchertypen, darunter industrielle Bandlast, flexible Industrieprozesse, Kraft-Wärme-Kopplung sowie Kraftwerke. Ziel ist es, Akteuren aus Industrie und Energiewirtschaft eine strukturierte Kostenübersicht zu ermöglichen.

Prof. Martin Wietschel, leitender Autor der Studie, weist darauf hin, dass die Unsicherheit über zukünftige Kosten ein Hemmnis für Investitionen im deutschen Wasserstoffmarkt darstellt. Während zahlreiche Analysen die Erzeugungskosten von grünem Wasserstoff behandeln, bleiben Transport- und Speicherkosten oft unberücksichtigt. Die vorliegende Studie „Anwendungsspezifische Wasserstoffbezugskosten in Deutschland 2035“ quantifiziert diese Kosten erstmals systematisch und vergleicht unterschiedliche Anwendungsfälle.

Wasserstoffkraftwerke: Hohe Infrastrukturkosten durch Speicherbedarf

Das jeweilige Nachfrageprofil beeinflusst die Bezugskosten maßgeblich. Bei Wasserstoffturbinen, die Strom rückverstromen, entsteht der Bedarf ausschließlich dann, wenn keine grüne Wasserstoffproduktion erfolgt. Dies erfordert eine vollständige Versorgung aus Speichern, was die Speicherkosten deutlich erhöht.

Zusätzlich fallen Netzentgelte für das Wasserstoffkernnetz an Ein- und Ausspeisepunkten an – sowohl beim Erzeuger als auch bei der Speicherung und beim Verbraucher. Besonders für Spitzenlastkraftwerke, die nur wenige hundert Volllaststunden im Jahr betrieben werden, führen die jährlichen Festpreise für die Netzbereitstellung zu hohen spezifischen Transportkosten pro Kilogramm Wasserstoff. Dr. Pfluger erklärt: „Die geringe Auslastung erhöht die Kosten pro Einheit Wasserstoff erheblich.“

Insgesamt liegen die Bezugskosten für Kraftwerksbetreiber mit Netzanschluss zwischen 8,77 und 15,16 Euro pro Kilogramm (entsprechend 265 bis 460 Euro pro Megawattstunde), wobei etwa die Hälfte auf Infrastruktur entfällt. Aufgrund dieser hohen Kosten erscheint ein wirtschaftlicher Betrieb im Energy-Only-Markt fraglich. Alternativen könnten beispielsweise Vor-Ort-Elektrolyse oder die Nutzung erneuerbaren Methanols sein.

Industrie: Günstigere Kosten bei flexibler Nutzung

Industrielle Abnehmer, die Wasserstoff als Energieträger oder chemischen Grundstoff verwenden, profitieren von vergleichsweise moderaten Infrastrukturkosten. Bei gleichbleibender Abnahme („Bandlast“) machen diese Kosten maximal 16 Prozent der Gesamtkosten aus. Die Bezugskosten liegen hier zwischen 4,41 und 8,43 Euro pro Kilogramm. Die Netzentgelte verteilen sich aufgrund hoher Volllaststunden auf eine größere Menge, wodurch die spezifischen Transportkosten sinken. Zudem sind die Speicherkosten geringer, da eine höhere Anzahl an Speicherzyklen angenommen wird.

Industriebetriebe, die ihre Wasserstoffnutzung zeitlich flexibel an die Produktion anpassen, können sogar vollständig auf Speicherkosten verzichten. Durch die Eigenproduktion vor Ort entfallen zudem Transportkosten. Lukas Jansen, verantwortlich für die modellbasierten Analysen, weist darauf hin, dass die Entscheidung zwischen Flexibilisierung der Produktion und kontinuierlicher Versorgung individuell zu bewerten ist.

Strategische Beratung unter Unsicherheiten

Die entwickelten Analysemethoden des CINES-Teams werden genutzt, um potenzielle Wasserstoffabnehmer und -erzeuger in Industrie und Energiewirtschaft zu beraten. Studienleiter Martin Wietschel betont, dass Investitionen in Wasserstoff langfristig mit Unsicherheiten verbunden bleiben werden. „Unsere Analysen verdeutlichen, wie stark zukünftige Regulierungen und Entgelte die Wirtschaftlichkeit beeinflussen“, erklärt Wietschel. Statt punktueller Prognosen werden Kostenbandbreiten ermittelt, die verschiedene Einflussfaktoren wie Regulatorik, technische Ausgestaltung und Energiesystementwicklung berücksichtigen. Dies schafft eine belastbare Grundlage für strategische Entscheidungen, Risikoanalysen und Absicherungsmaßnahmen.

Webinar und weiterführende Informationen

Die Ergebnisse der Studie werden am 6. Juli 2026 in einem Webinar von 15:00 bis 16:30 Uhr vorgestellt und diskutiert. Die Veranstaltung richtet sich an Vertreter aus Industrie, Energiewirtschaft, Politik und Forschung. Eine Anmeldung ist online möglich.

Über Fraunhofer CINES

Der Fraunhofer-Exzellenzcluster »Integrierte Energiesysteme« (CINES) entwickelt sektorenübergreifende Lösungen für die Transformation der Energiesysteme. Zu den Schwerpunkten zählen umfassende Energiesystemanalysen, digitale Modelle für die Energiewende sowie Fortschritte in Leistungselektronik und Wärmeversorgung. Das Cluster vereint mehrere Fraunhofer-Institute und Partnerinstitute, um langfristig systemische und technologische Innovationen zu fördern.

Über Fraunhofer IEG

Die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG) fokussiert sich auf die Entwicklung nachhaltiger Energiesysteme mit besonderem Schwerpunkt auf Wasserstoff, Geothermie, Sektorenkopplung und integrierter Planung. Das Institut bietet von Machbarkeitsstudien über technische Entwicklung bis zur Optimierung im Betrieb umfassende Forschungsleistungen zur Gestaltung resilienter und zukunftsfähiger Energiesysteme.