Können blauer und türkiser Wasserstoff den neuen EU-Schwellenwert für kohlenstoffarme Brennstoffe erfüllen?

Die EU hat eine einheitliche Methodik eingeführt, um zu bestimmen, ob Brennstoffe als kohlenstoffarm gelten.

Eine im Auftrag des DVGW erstellte Studie von Frontier Economics untersucht, was die neuen Vorgaben in der Praxis für blauen und türkisen Wasserstoff bedeuten und ob der derzeitige Rahmen ausreichende Anreize dafür setzt, dass diese Technologien zum Wasserstoffmarkthochlauf in Europa beitragen können.

Gemäß der Delegierten Verordnung (EU) 2025/2359 müssen Brennstoffe gegenüber einem fossilen Referenzwert eine Treibhausgasemissionsminderung von mindestens 70 % erzielen, um als kohlenstoffarm zu gelten. Für Wasserstoff entspricht dies einer maximalen Emissionsintensität von etwa 101,5 kg CO₂e/MWh. Die Berechnung umfasst Emissionen entlang der gesamten Prozesskette, einschließlich der Erdgasförderung und des Erdgastransports, der Wasserstoffherstellung sowie des Transports und der Speicherung des Wasserstoffs und, im Falle von blauem Wasserstoff, der CO₂-Abscheidung und -Speicherung.

Wir haben in Deutschland hergestellten blauen und türkisen Wasserstoff entlang von drei exemplarischen Erdgasrouten analysiert: LNG aus den USA, LNG aus Katar und Pipelinegas aus Norwegen.

Die Methodik zur Berechnung der Vorkettenemissionen hat einen starken Einfluss auf die Ergebnisse

Ein zentraler Punkt ist die Berechnung der Vorkettenemissionen des Erdgases. Für Teile der Erdgasvorkette schreibt die Verordnung Standardwerte vor, die grundsätzlich verpflichtend anzuwenden sind. Methanemissionen in der Erdgasvorkette müssen pfadspezifisch angesetzt werden, sofern geeignete Daten vorliegen.

Unsere Analyse vergleicht daher eine vollständig pfadspezifische Vergleichsrechnung mit einem hybriden Ansatz, der pfadspezifische Methanemissionen mit verpflichtenden Standardwerten für sonstige Emissionen kombiniert, sowie mit einer reinen Standardwertrechnung. Die vollständig pfadspezifische Berechnung dient nur zu Vergleichszwecken und ist nach den Vorgaben der Delegierten Verordnung derzeit nicht für die Zertifizierung als kohlenstoffarmer Brennstoff zulässig.

Die Standardwerte sind nicht regional differenziert, obwohl erhebliche Unterschiede bei den tatsächlichen Emissionen bestehen. Beispielsweise werden für norwegisches Pipelinegas bei einer reinen Standardwertrechnung mehr als fünfmal so hohe Emissionen angesetzt wie bei einer pfadspezifischen Betrachtung der tatsächlichen Emissionen. Dies kann emissionsarme Lieferketten benachteiligen und die Anreize zur Emissionsminderung schwächen.

Was bedeutet das für blauen und türkisen Wasserstoff?

Bei blauem Wasserstoff sind die Vorkettenemissionen des Erdgases der Haupttreiber der Gesamtemissionen. Unter den heutigen Bedingungen wird der Grenzwert für die Anerkennung als kohlenstoffarmer Brennstoff bei den LNG-Routen aus den USA oder Katar in allen betrachteten Fällen überschritten; die Gesamtemissionen liegen je nach Route und Berechnungsmethodik rund 40 % bis 70 % über dem Grenzwert. Für norwegisches Pipelinegas ergibt sich ein anderes Bild: Bei einer vollständig pfadspezifischen Vorkettenrechnung liegen die Gesamtemissionen bereits unter dem Grenzwert. Im hybriden Ansatz liegen sie nahe am Grenzwert, während bei vollständiger Verwendung der Standardwerte auch die norwegische Route den Grenzwert überschreitet.

Abbildung 1 - Gesamtemissionen von blauem Wasserstoff nach Wertschöpfungskette und Berechnungsmethode (Jahr 2025/aktuelle Bedingungen)

Quelle: Frontier Economics

Hinweis: SMR = Dampfreformierung von Methan. Das Hybridszenario kombiniert eine pfadspezifische Methanintensität mit verbindlichen Standardwerten für CO₂- und N₂O-Emissionen aus der Erdgasförderung, -aufbereitung und dem Pipelinetransport.

Bei türkisem Wasserstoff ist aufgrund des hohen Strombedarfs der Methanpyrolyse die Emissionsintensität des eingesetzten Stroms ein entscheidender Faktor. Bei Nutzung von Netzstrom mit heutiger Emissionsintensität wird der Grenzwert unabhängig von der gewählten Erdgasroute verfehlt. Wird für die Methanpyrolyse dagegen vollständig erneuerbarer, nach der Verordnung als emissionsfrei anerkannter Strom eingesetzt, kann der Grenzwert bereits heute in vielen Fällen eingehalten werden.

Die THG-Intensität von blauem und türkisen Wasserstoff kann im Laufe der Zeit erheblich sinken. Die Studie identifiziert geringere Methanemissionen, emissionsarmen bzw. als emissionsfrei anerkannten Strom für die Prozesselektrizität, die Elektrifizierung der LNG-Verflüssigung und ein vollständiges Auffangen des im Rohgas enthaltenen CO₂ als zentrale Hebel. In einem ambitionierten, aber grundsätzlich plausiblen mittelfristigen Szenario sinken die Gesamtemissionen von blauem Wasserstoff gegenüber dem heutigen Basisszenario um rund die Hälfte, während türkiser Wasserstoff gegenüber dem fossilen Vergleichswert eine Emissionsminderung von über 85 % erreichen kann.

Was muss sich ändern?

Die Delegierte Verordnung ist ein wichtiger Schritt hin zu einem gemeinsamen EU-Rahmen für kohlenstoffarme Brennstoffe. Unsere Analyse legt jedoch nahe, dass der aktuelle Rechtsrahmen nicht geeignet ist, den Wasserstoffhochlauf substanziell voranzutreiben. Zwei Punkte sind dabei besonders relevant.

Erstens können verbindliche Standardwerte die tatsächlichen Unterschiede bei den Emissionen unterschiedlicher Wertschöpfungsketten nicht angemessen abbilden und damit die Anreize zur Emissionsminderung schwächen. Zweitens hat die LCF-Zertifizierung derzeit nur eine begrenzte praktische Wirkung, da kohlenstoffarme Brennstoffe im Unterschied zu RFNBOs (Renewable Fuel of Non-Biological Origin) kaum in EU-Zielsysteme und Quotenvorgaben eingebettet sind. Unsere Studie empfiehlt daher:

• Die Methodik stärker an den tatsächlichen Emissionen ausrichten. Wo verlässliche Daten vorliegen, sollte eine vollständig pfadspezifische Bilanzierung entlang der gesamten Prozesskette zulässig sein. Standardwerte sollten als Fallback dienen, regional differenziert sein und regelmäßig aktualisiert werden. Praktische bilanzielle Lösungen wie Herkunftszertifikate oder „Trace-and-claim“ sollten die Nachverfolgung der Lieferkette unterstützen.

• Die Zertifizierung als kohlenstoffarmer Brennstoff praktisch relevanter machen. Zertifizierte kohlenstoffarme Brennstoffe sollten eine klarere Rolle in EU-Zielsystemen und regulatorischen Rahmen zur Dekarbonisierung spielen, beispielsweise im Verkehr und in der Industrie.

Weitere Informationen zur Studie sind auf der DVGW-Website erhältlich