H2-Außenhandel

Importierter Wasserstoff als Jahresbilanz, fließt stündlich gleichmäßig in den H2-Pool — versorgt H2-Sektoren und/oder Rückverstromung.

Sektor: importierter Wasserstoff, geliefert per Pipeline aus Skandinavien und dem Maghreb oder verschifft als Ammoniak/LOHC. Das Modell behandelt die Importmenge als TWh/Jahr-Bilanz (H₂-Heizwert LHV) und speist sie stündlich konstant (Import-TWh × 1000 / 8760 GW) in den H₂-Pool ein — also den H₂-Speicher (Kavernen). Aus diesem Pool decken sich sowohl die vier H₂-Industriesektoren (Stahl-DRI, Chemie, Schiff-e-Fuels, Flug-PtL) als auch die Rückverstromung im Strom-Defizit. BMWK-Fortschreibung nennt 50–70 TWh für 2030, Agora/Ariadne 200–400 TWh für 2045.

Mechanik: der Slider läuft von 0 bis 3000 TWh/a mit Schrittweite 10 TWh und Default 0. In jeder Stunde versucht der Pool zuerst den Sektor-H₂-Bedarf zu decken (absteigend nach Strom-Hebel: Chemie/Schiff/Flug je 1/0,62 ≈ 1,61, Stahl 1,56). Der Pool führt H₂ als Zwischenprodukt: der Sektor-Bedarf ist Elektrolysestrom × 0,62 in H₂-LHV, je GW geliefertem H₂ entfällt der Elektrolyse-Strom (~1,6 GW); die Synthese-Verluste H₂ → Endprodukt trägt der Pool H₂-seitig — 1 TWh Import-H₂ liefert je nach Sektor nur 0,61–0,89 TWh Endprodukt (Kerosin 0,61, e-MeOH/NH₃ 0,81, Chemie-Mix 0,89, Stahl-H₂ 1,0). Ungedeckter Sektor-Bedarf fällt auf inländische Direkt-Elektrolyse als Stromlast zurück. Pool-Überhang puffert für Rückverstromung in Defizitstunden — auch Import-H₂ wird dabei mit η = 0,55 (H₂-ready GuD) verstromt, nicht verlustfrei.

Bilanz: importierter H₂ ist kein zusätzlicher Stromzufluss, sondern ersetzt entweder inländische Elektrolyse-Stromlast (Sektor-Pfad) oder Stromerzeugung im Defizit (Rückverstromungs-Pfad). Architektur folgt dem Pool-Konsens in PyPSA-Eur/REMod/Agora KNDE2045 (H₂ als zentraler Carrier mit mehreren Senken). Emissionen werden in der aktuellen Version nicht bilanziert — implizit ist grüner H₂ angenommen. Der Max-Slider 3000 TWh dient Stresstests und gibt den Import-Presets Kopfraum: das h2-import-100-Preset (gesamte Last aus rückverstromtem Importwasserstoff) braucht bei Voll-e100 schon ~2450 TWh/a; ee-85-h2-15 bleibt mit maximierten Sektor-Targets unter ~700 TWh.

Verwendung

Slider: 0–3000 TWh/a Import, Default 0, Schritt 10 TWh. BMWK-Korridor 50–70 TWh für 2030, Agora/Ariadne 200–400 TWh für 2045; das Maximum dient Stresstests und deckt das h2-import-100-Preset (~2450 TWh bei Voll-e100, gesamte Last über H₂-Import).

Verteilung

Pool-Zufluss stündlich konstant (Import-TWh × 1000 / 8760 GW). Pool deckt Sektor-H₂-Bedarf priority-basiert absteigend nach Strom-Hebel (Chemie/Schiff/Flug je 1/0,62 ≈ 1,61, Stahl 1,56 zuletzt); Pool-Überhang puffert für Rückverstromung in Defizitstunden (η = 0,55).

Formel

Rechnung: Strom-Reduktion = Pool-Deckung × Elektrolyse-Hebel (1/0,62 ≈ 1,61, Stahl 1,56). Beispiel Flug: 1 GW H₂ aus dem Pool spart 1,61 GW heimischen Elektrolyse-Strom; je TWh Kerosin zieht der Sektor 1/0,61 ≈ 1,63 TWh H₂. Ohne aktive H₂-Sektoren landet der Import als Pool-Inflow und steht für Rückverstromung mit η = 0,55 zur Verfügung.

Quellen: BMWK Nationale Wasserstoffstrategie 2023 (Importbedarf 2030: 50-70 TWh, 2045: 200-400 TWh); Ariadne H2-Roadmap; Agora Klimaneutrales Deutschland 2045 (importgedeckter Anteil).