Brasilien will immenses Potenzial für grünen Wasserstoff nutzen

Brasilien hat beste Voraussetzungen, in der globalen Energiewende zu einem wichtigen Standort für die Produktion von grünem Wasserstoff zu werden. Schließlich verfügt das Land mit Wasserkraft und der schnell wachsenden Wind- und Solarenergie bereits heute über einen CO₂-armen Strommix. Weiterer Pluspunkt sind die relativ niedrigen Stromgestehungskosten von erneuerbaren Energien, deren Produktion sich in Brasilien im Tagesverlauf hervorragend ergänzt.

Dank der gigantischen Agrarressourcen spielt auch die Bioenergie eine bedeutende Rolle im Energiemix des Landes. Da die Landwirtschaft die Emissionen aus Reststoffen mindern muss, setzt Brasilien nicht nur auf die Wasserelektrolyse. Denn grüner Wasserstoff kann auch mittels Pyrolyse aus Biomasse und Dampfreformierung aus Biomethan gewonnen werden. Hier bietet sich ein immenses Potenzial. Ausgehend von derzeit 450.000 Kubikmetern Biomethan pro Tag sollen sich die Kapazitäten bis Ende 2024 verdoppeln und bis 2030 auf etwa 30 Millionen Kubikmeter steigen, erwartet der Branchenverband ABiogás.

Hervorragende Ausgangsposition für die Wasserstoffwirtschaft

Brasilien weist im Vergleich zu anderen großen Volkswirtschaften bereits eine vorbildlich klimafreundliche Strom- und Energieversorgung auf und gehört zu den wichtigsten Investitionsstandorten für erneuerbare Energien weltweit. Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE bietet Brasilien neben Kolumbien und Australien besonders gute Voraussetzungen für die Lieferung von grünem Ammoniak, Methanol und Kerosin nach Deutschland.

Denn ähnlich wie Australien kann Brasilien Skaleneffekte nutzen und die Wasserstoffwirtschaft sowohl zur Deckung des eigenen Energiebedarfs als auch für den Export entwickeln. Laut einer Studie von Bloomberg New Energy Finance dürften im Jahr 2030 die Elektrolysekosten für grünen Wasserstoff in Brasilien die Erzeugungskosten von herkömmlichem – also grauem – Wasserstoff unterschreiten. Auch in China, Schweden, Spanien und Indien soll dies der Fall sein. In allen anderen Ländern wird dieser Punkt voraussichtlich erst später erreicht.

Auf dem Weg zur nationalen Wasserstoffstrategie

Anders als Länder wie Chile und Uruguay verfügt Brasilien noch nicht über eine Wasserstoffstrategie. Doch es gibt Fortschritte. So treibt eine Sonderkommission im Senat die Regulierung von grünem Wasserstoff voran. Der Kommission liegt derzeit der Gesetzesvorschlag (Projeto de Lei) 2.308/23 vor, dem die Abgeordnetenkammer Ende November 2023 zustimmte. Investoren und Verbände setzen sich dafür ein, dass der Senat die von der Kammer beschlossenen Steuererleichterungen erweitert.

Im August 2023 veröffentlichte die Regierung einen Drei-Jahres-Plan, in dem sie den Weg zur nationalen Wasserstoffstrategie vorzeichnet. Dabei liegt der Fokus auf der Förderung von Forschung und Entwicklung und der Finanzierung von Projekten. Von den 65 konkreten Maßnahmen des Arbeitsplans befinden sich etwa die Hälfte bereits in der Ausführungsphase.

Ein weiteres Element ist das Programa Nacional do Hidrogênio (PNH2). Dieses basiert auf 656 Beiträgen von Unternehmen und Wirtschaftsverbänden. Zuständig ist ein Komitee, das sich aus elf Ministerien und zwei Regulierungsbehörden zusammensetzt. Das PNH2-Komitee setzt den Fokus auf "CO₂-armen Wasserstoff" statt "grünen Wasserstoff". Der Begriff schließt die Verwertung von Bioenergie ein.

Das Energieforschungsunternehmen EPE hat berechnet, dass Brasilien über ein technisches Potenzial zur Produktion von 1,8 Gigatonnen CO₂-armem Wasserstoff pro Jahr verfügt. Im Plano Nacional de Energia 2050 (PNE 2050) erklärt EPE Wasserstoff als Schlüsselelement zur Dekarbonisierung. Im aktuellen Zehnjahresplan PDE 2031 sah das Institut erstmals ein eigenes Kapitel über Wasserstoff vor, in dem neben den Exportchancen auch die besonderen Möglichkeiten in der CO₂-armen Produktion von Düngemittel, Stahl und Flugzeugtreibstoff herausgestellt wurden.

Einzelne Bundesstaaten preschen vor

Ohne staatliche Förderung ist die CO₂-freie Herstellung von Wasserstoff und dessen Weiterverwendung noch nicht wirtschaftlich. Doch die Aussicht auf Absatzchancen am europäischen Markt hat bereits zu ersten Projekten für grünen Wasserstoff und Ammoniak an Petrochemie- und Hafenkomplexen geführt. Das gilt besonders für Standorte mit Freihandelszonen wie Pecém im Bundesstaat Ceará, Parnaíba (Piauí), Suape (Pernambuco) und Açu (Rio de Janeiro). Der Hafenkomplex Camaçari (Bahia) verfügt über keine ZPE (Zonas de Processamento de Exportação) und fokussiert eher auf die lokale Verwertung. 

Unternehmen aus dem Bereich erneuerbarer Energien fordern starke Anreize. In den Staaten Bahia, Ceará und Piauí ist Elektrolysestrom bereits von der bundesstaatlichen Umsatzsteuer ICMS befreit. Eine derartige Maßnahme erwägt auch Minas Gerais, das im Juni 2023 das Förderprogramm "Gerar Hidrogênio" ins Leben rief. Eines der Hauptziele ist die Emissionsminderung in der Industrie, insbesondere im Bergbau und der Stahlindustrie, sowie dem Agrobusiness und Schienenverkehr.

Internationale Partnerschaften und Pilotprojekte

Am Standort Pecém treibt die Regierung des Bundesstaats Ceará den ersten Hub für grünen Wasserstoff in Brasilien voran. Bis Januar 2024 unterzeichnete der Bundesstaat 36 Absichtserklärungen mit Unternehmen, zuletzt mit dem Ölkonzern BP. Die Pecém Port Complex Integration Company (CIPP) investiert 135 Millionen US-Dollar in die Wasserstoffinfrastruktur des Hafens. Die Finanzierung erfolgt über die Weltbank und den Climate Investment Funds (CIF). Die Hafengesellschaft Rotterdam ist Miteigentümer von CIPP. Durch die Partnerschaft entsteht ein Green Hydrogen Corridor zur Belieferung Europas. 

Impulse setzte auch das Stiftungsmodell H2Global, das Projekt H2Brasil und das Förderprogramm H2Uppp, über die die deutsche Bundesregierung den internationalen Markthochlauf von grünem Wasserstoff fördert. Das deutsche Unternehmen Neuman & Esser ist an wichtigen Pilotprojekten beteiligt.

Von Gloria Rose | São Paulo

Dank seiner breit aufgestellten Industrie verfügt Brasilien bereits über eine etablierte Wertschöpfungskette im Bereich Wasserstoff. Das Element kommt im Öl- und Gassektor und bei Industrieprozessen zum Einsatz, hauptsächlich in Verfahren der Stahl- und Glasproduktion sowie in der Nahrungsmittelindustrie und in Heizkraftwerken. Brasiliens größter Produzent von grauem Wasserstoff ist Petrobras. Der halbstaatliche Erdölkonzern produziert fast ausschließlich für den Eigenbedarf und setzt auf Open Innovation, um CO₂-arme Prozesse zu fördern.

Den brasilianischen Markt für Industriegase teilen sich die vier Industriegasproduzenten White Martins der Linde Group (mittlerweile mit Sitz in Irland), der US-Konzern Air Products, die französische Gruppe Air Liquide und die deutsche Messer Group. Marktführer mit einem Anteil von 40 Prozent ist Air Products. Der US-Konzern sieht das größte Potenzial im Nordosten des Landes und schätzt, dass der brasilianische Markt für grünen Wasserstoff im Jahr 2040 bis zu 20 Milliarden US-Dollar (US$) pro Jahr umsetzen wird. Weitere 5 Milliarden US$ könnten über den Export erwirtschaftet werden. Das brasilianische Beratungsunternehmen Thymos Energy erwartet, dass der Markt bereits im Jahr 2030 rund 28 Milliarden US$ umsetzen wird.

Globale Player engagieren sich

Fast alle Mitgliedsunternehmen der Lobbyorganisation Global Hydrogen Council und etwa 60 Prozent der deutschen Unternehmen mit Aktivitäten im Bereich grüner Wasserstoff sind in Brasilien mit Tochterfirmen vertreten. Deutsche Technologieanbieter wie Siemens Energy und thyssenkrupp erwarten sehr gute Absatzchancen und engagieren sich in der Deutsch-Brasilianischen Allianz für grünen Wasserstoff, die die Auslandshandelskammern São Paulo und Rio de Janeiro im August 2020 ins Leben riefen. In Kooperation mit der Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) fördert die Allianz das Innovationsumfeld und den Austausch der Stakeholder, unter anderem über das Informationsportal "hidrogênio verde". Aber auch andere Länder wie Norwegen, die Niederlande und das Vereinigte Königreich sowie China suchen verstärkt die Partnerschaft mit Brasilien. 

Siemens Energy schloss eine strategische Partnerschaft mit dem größten Stromkonzern Brasiliens, Eletrobras, und seinem Technologie-Tochterunternehmen Cepel. Der deutsche Technologieanbieter beobachtete im Jahr 2023 eine stark wachsende Nachfrage nach Projekten. Der Trend wird sich 2024 fortsetzen, erwartet Brasilien-Chef André Clark, insbesondere wenn das Land neue Industrieinvestitionen für sich gewinnen kann. 

Chancen für industrielle Power-to-X Anwendungen

Im beschleunigten globalen Wandel zur Klimaneutralität kann Brasilien als Industriestandort für energieintensive Branchen wie Stahl, Aluminium und Chemie an Bedeutung gewinnen. Die Regierung fördert die Entwicklung mit einer neuen Industriepolitik, die bis zum Jahr 2026 rund 60 Milliarden US-Dollar (US$) zur Finanzierung bereitstellt. Um den Weg für kommerzielle Wasserstoffanlagen zu ebnen, muss die Technologie in Brasilien so reguliert werden, dass sich die Investitionen für die Industrie rechnen. Zusätzliche Impulse verspricht die Regulierung der Offshore-Windenergie. Große Energiekonzerne wie Neoenergia, Engie, Equinor und Shell warten seit Jahren auf die Verabschiedung eines adäquaten Rechtsrahmens. Der Gesetzesvorschlag für Offshore-Windenergie liegt derzeit dem Senat vor. 

Zur Minderung der CO₂-Emissionen investieren energieintensive Industriebranchen wie Stahl, Keramik und Zement bereits in Energieeffizienz und in Bioenergieträger wie Holzkohle aus schnellwachsenden Eukalyptusbäumen sowie Biomethan. Brasilianische Konzerne wie Vale, Braskem und Votorantim sowie multinationale Hersteller, die bis 2050 klimaneutral werden wollen, treiben die Entwicklung und Nutzung von Power-to-X Anwendungen in Brasilien voran. 

Grüner Ammoniak für Stickstoffdünger

Brasiliens Chemieindustrie klagt seit Jahrzehnten über zu hohe Produktionskosten und verliert im internationalen Wettbewerb zunehmend an Bedeutung. Infolge der relativ hohen Erdgaspreise auf dem Binnenmarkt importiert das Land mehr als drei Viertel der Stickstoffverbindungen für Düngemittel, essenzielle Vorprodukte für den wichtigen Agrarsektor. Das Förderprogramm Plano Nacional de Fertilizantes (PNF) soll dazu beitragen, die hohe Importabhängigkeit zu mindern. Darin sind auch Investitionsanreize für grünen Ammoniak vorgesehen.

Power-to-Ammonia-Technologien verbessern die CO₂-Bilanz des Agrarsektors und können die Düngerproduktion in Brasilien wirtschaftlicher machen. Darauf sowie auf Exportchancen setzt Unigel mit dem Elektrolyseprojekt in Bahia. Mit der Pacht von zwei Petrobras-Verarbeitungsanlagen 2020 stieg Unigel zum landesweit wichtigsten Hersteller von Stickstoffdünger auf. Ende 2023 kündigte der Schweizer Konzern Atlas Agro Investitionen in eine Elektrolyseanlage im Staat Minas Gerais an. Dagegen bleibt der norwegische Düngerkonzern Yara in Brasilien vorerst bei dem Verfahren der Dampfreformierung und reduziert die CO₂-Emissionen, indem Erdgas zunehmend durch Biomethan ersetzt wird.

Gute Aussichten für die Bioethanolindustrie

Brasilien nahm 2020 den Handel mit den sogenannten Créditos de Descarbonização por Biocombustíveis (CBIOs) auf. Die CO₂-Zertifikate für den Kraftstoffmarkt sowie weitere Fördermaßnahmen stimulieren die Produktion von Biokraftstoffen, die in Brasilien schon seit Jahrzehnten die Emissionen im Straßenverkehr reduzieren. In Kleinstanlagen könnte das handelsübliche Bioethanol relativ unkompliziert an der bestehenden Tankstelleninfrastruktur in Wasserstoff umgewandelt werden. Zudem bringen Toyota, Volkswagen und Nissan zunehmend Hybrid-Modelle mit Bioethanol-Verbrenner auf den brasilianischen Markt. Die Hersteller errechnen sich zudem Exportchancen in Indien und anderen Schwellenländern. Somit sieht die Ethanolindustrie in Brasilien trotz der weltweiten Abkehr vom Verbrennungsmotor einer aussichtsreichen Zukunft entgegen.

Von Gloria Rose | São Paulo

Von Gloria Rose | São Paulo