Über
Das Team Regionalökonomie hat sich auf räumlich ökonomische und multidisziplinäre Modellierung spezialisiert, um ein umfassendes Verständnis der Transformation von Energiesystemen zu ermöglichen.
Forschungsthemen
Wir untersuchen, wie sich Energiewendeprozesse in Volkswirtschaften auf verschiedenen regionalen Ebenen auswirken, analysieren Folgen für Betroffene und Beteiligte und generieren Erkenntnisse für Forschung und Gesellschaft. Auf der Grundlage von Wirtschaftswissenschaften, Ökonometrie und Politikbewertung entwickeln wir Instrumente, die eine reibungslose Energiewende im Einklang mit den Klimazielen und den Anforderungen von Interessengruppen ermöglichen. Unter Verwendung von Querschnitts- und Paneldaten für Deutschland, die EU und internationale Kontexte geben unsere Analysen Einblicke in z.B. regionalwirtschaftliche Ausbaupotenziale erneuerbarer Energien, multiregionale Entscheidungsanalysen und liefern Verteilungsanalysen für Energietechnologien aus ökonomischer Sicht. Unsere Zielgruppe sind Wissenschaftler:innen, Politiker:innen und Entscheidungsträger:innen, die fundierte Strategien für die Energiewende und Transformationsprozesse suchen.
Teammitglieder
HIM (Hydrogen Investment Model)
Was ist HIM:
HIM (Hydrogen Investment Model) ist ein agentenbasiertes Modell, mit dem untersucht wird, wie sich eine grüne Wasserstoffindustrie in Deutschland entwickeln könnte. Das Modell bildet (strategische) Investitionsentscheidungen verschiedener Akteure ab – etwa von Strom-, Wasserstoffproduzenten und Herstellern von Elektrolyseuren – und berücksichtigt dabei die Bereiche erneuerbare Energien, grüner Wasserstoff und Elektrolyseurproduktion. Ziel von HIM ist es, besser zu verstehen, unter welchen Bedingungen sich eine profitable heimische Wasserstoffindustrie aufbauen lässt. Auf dieser Basis können realistischere Ziele für den Ausbau der Wasserstoffwirtschaft formuliert und mögliche Engpässe, zum Beispiel bei der Verfügbarkeit von Elektrolyseuren, frühzeitig erkannt werden. Aktuell wird das Modell weiterentwickelt, um auch unterschiedliche Förder- und Subventionsprogramme zu berücksichtigen. Im Kern ist HIM ein NetLogo Model und wird durch Python-Skripte ergänzt. Das gesamte Modell ist frei zugänglich und als Open-Source-Projekt verfügbar.
Wie man HIM verwendet:
Im Git-Repository finden sich eine ausführliche und stets aktuelle Dokumentation sowie detaillierte Erklärungen zur Funktionsweise des Modells. Zusätzlich gibt es einen Ordner, der alle notwendigen Dateien enthält, um die Ergebnisse unseres Papers nachzuvollziehen und selbst zu reproduzieren.
Funktionalitäten von HIM:
HIM ermöglicht die Simulation, wie sich die grüne Wasserstoffindustrie in Deutschland unter verschiedenen Rahmenbedingungen entwickeln könnte. Das Modell berücksichtigt dabei drei Arten von Akteuren: Stromerzeuger, Wasserstoffproduzenten und Elektrolyseurhersteller. Ebenso gibt es drei Arten von Anlagen: erneuerbare Energien, Elektrolyseure und Fabriken für die Elektrolyseurproduktion. Die Akteure treffen ihre Investitionsentscheidungen anhand der Kapitalwertmethode, wobei auch strategische Überlegungen berücksichtigt werden können. Zusätzlich zu den grundlegenden Funktionen bietet HIM Routinen für Sensitivitätsanalysen und zur Berechnung verschiedener Szenarien. Des Weiteren gibt es die Möglichkeit, mehrere Simulationsläufe gleichzeitig zu berechnen.
Ergebnisse von HIM:
Im Best-Case-Szenario, in dem es eine hohe Zahlungsbereitschaft für grünen Wasserstoff und eine starke Bereitschaft für strategische Investitionen gibt, könnte sich nach einiger Zeit eine erfolgreiche, heimische Wasserstoffindustrie in Deutschland mit etwa 40 GW installierten Elektrolyseuren entwickeln bis 2050. Allerdings ist der Ausbau dieser Industrie zu langsam, um die von der Regierung gesetzten Ziele für installierte Elektrolyseure zu erreichen. Der Ausbau startet erst richtig, wenn die Stromnachfrage bereits zu rund 80 % aus erneuerbaren Energien gedeckt ist. Dieser Zustand wird auch ohne die Wasserstoffindustrie erreicht, da erneuerbare Energien bis dahin auch ohne deren zusätzliche Nachfrage nach Überschussstrom profitabel sind. Elektrolyseurhersteller können aufgrund ihrer Kostenstruktur schon früh beginnen, Produktionskapazitäten aufzubauen und sich so Marktanteile zu sichern. Durch den Ausbau der Elektrolyseurkapazitäten können die Produktionskosten um etwa 57 % von 2.500 €/kW auf 1.070 €/kW gesenkt werden, bleiben aber immer noch höher als die Werte, die in der Fachliteratur häufig angegeben werden. Die „Levelized Costs of Green Hydrogen“ (LCOH) sinken im Best-Case-Szenario bis 2050 auf etwa 3,25 €/kg. Das ist zwar deutlich günstiger als die heutigen Kosten, aber immer noch teurer als Wasserstoff aus fossilen Quellen. Der Ausbau der heimischen Wasserstoffindustrie hätte jedoch auch positive Auswirkungen auf Stromkunden, da der erhöhte Bedarf an erneuerbaren Energien den Strompreis voraussichtlich senken würde. Insgesamt würden im Best-Case-Szenario bis 2050 rund 306 Milliarden Euro mehr investiert werden als in einem Szenario ohne grüne Wasserstoffindustrie.
Bisherige Paper:
Letzte Änderung: 05.01.2026