Eine verlässliche Nachweisführung ist eine zentrale Voraussetzung für den Hochlauf und den grenzüberschreitenden Handel mit erneuerbar erzeugtem Wasserstoff und anderen grünen Gasen. Derzeit treffen jedoch unterschiedliche regulatorische Anforderungen, Nachweissysteme und Marktmechanismen aufeinander. Das deutsch-ukrainische Forschungsprojekt GerUCCHy hat diese komplexen Rahmenbedingungen am Beispiel einer perspektivischen Wasserstoff-Lieferkette zwischen der Ukraine und der Europäischen Union untersucht. Zum Projektabschluss zeigen die Ergebnisse, wo Potenziale für die Weiterentwicklung von Nachweisstrukturen liegen und welche Handlungsbedarfe auf dem Weg zu international anschlussfähigen Systemen bestehen.
Mit dem Aufbau internationaler Märkte für erneuerbaren Wasserstoff gewinnt die Frage an Bedeutung, wie dessen erneuerbare Herkunft und die Einhaltung von Nachhaltigkeitsanforderungen zuverlässig nachgewiesen werden können. Entsprechende Systeme müssen regulatorische Anforderungen erfüllen und zugleich praktikabel, transparent und über Ländergrenzen hinweg kompatibel sein.
Hier setzte das 2024 gestartete Forschungsprojekt „German-Ukrainian Research Cooperation on the Certification of Green Hydrogen (GerUCCHy)” an. Die Hamburg Institut Research gGmbH – Forschungstochter der HIC Consulting GmbH – und das Institute of Renewable Energy (IRE) der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Ukraine nutzten die Perspektive eines künftigen Handels zwischen der Ukraine und der EU, um Anforderungen an Herkunftsnachweise, Nachhaltigkeitszertifizierung und die notwendige Registerinfrastruktur zu untersuchen.
Nachweisführung als Infrastruktur für entstehende Märkte
Die Projektergebnisse verdeutlichen, dass die Zertifizierung von erneuerbarem Wasserstoff Teil einer umfassenden Nachweisarchitektur ist. Unterschiedliche Instrumente erfüllen dabei unterschiedliche Funktionen: Proofs of Sustainability (PoS) weisen die Einhaltung regulatorischer Nachhaltigkeitsanforderungen nach, während Herkunftsnachweise (Guarantees of Origin, GOs) die Herkunft und Eigenschaften von Energie dokumentieren und insbesondere der transparenten Verbraucherinformation dienen.
Für einen funktionierenden grenzüberschreitenden Handel müssen diese Instrumente, die zugrunde liegenden Register und regulatorischen Anforderungen sinnvoll zusammenspielen. Besondere Anforderungen entstehen bei der Umwandlung von erneuerbarem Strom in Wasserstoff und beim Transfer von Nachweisen über Ländergrenzen hinweg.
Bestehende Strukturen nutzen, Schnittstellen schaffen
Für den Fall der Ukraine zeigen die im GerUCCHy-Projekt gewonnenen Forschungsergebnisse, dass für den Aufbau entsprechender Nachweissysteme bestehende Register und Zertifizierungsstrukturen wichtige Ausgangspunkte bieten können. Kurzfristig können europäische Instrumente wie die Union Database (UDB) und etablierte freiwillige Zertifizierungssysteme genutzt werden, um Zertifizierungsprozesse zu ermöglichen und Kompetenzen bei Marktakteuren, Verwaltung und Auditoren aufzubauen.
Mittel- bis langfristig bieten nationale Register mit Anbindung an die UDB zusätzliche Möglichkeiten. Dabei können integrierte Ansätze besonders vorteilhaft sein, die unterschiedliche Nachweisarten und Einsatzzwecke der Nachweisführung abdecken und perspektivisch verschiedene erneuerbare Gase zusammenführen.
In ihrem Fazit zum Projektabschluss betont die Projektleiterin Dr. Alexandra Styles:
„Die Nachweisführung zu erneuerbarem Wasserstoff und grünen Gasen bewegt sich in einem Spannungsfeld: Verbraucherinformation und Kennzeichnung von Energielieferungen basieren auf Herkunftsnachweisen und dem Book & Claim-Prinzip, das heißt grüne Eigenschaften und physische Wasserstoffmengen können getrennt voneinander gehandelt werden und werden beim Verbrauchspunkt wieder zusammengeführt. Für die Anrechnung von erneuerbarem Wasserstoff im Rahmen von politischen Zielen, dem europäischen Emissionshandel und nationalen Förderinstrumenten ist die Einhaltung von Nachhaltigkeitsanforderungen insbesondere in Bezug auf den eingesetzten Strom und Treibhausgasminderungen nachzuweisen. Außerdem sind Anforderungen an eine massenbilanzielle Nachverfolgung von Nachhaltigkeitseigenschaften entlang der gesamten Lieferkette deutlich strikter. Für die Umsetzung von Wasserstoffzertifizierungssystemen ist es empfehlenswert, beide Nachweiskontexte zusammenzudenken und möglichst integriert umzusetzen, um Synergien zu nutzen und den Bürokratieaufwand für Marktakteure zu reduzieren.“
Entscheidend seien zudem geeignete technische Schnittstellen, sowohl zwischen nationalen Strom- und Wasserstoffregistern für die Nachverfolgung des erneuerbaren Stromeinsatzes als auch für die Übertragung und Anerkennung von Nachweisen zwischen nationalen und europäischen Systemen wie der UDB.
Nachhaltigkeit weiterdenken
Darüber hinaus untersuchte unser Projektteam, welche Rolle freiwillige Nachhaltigkeitskriterien spielen können, die über regulatorische Mindestanforderungen hinausgehen. Solche Standards können Vertrauen schaffen und Produzenten eine Differenzierung in anspruchsvollen Märkten ermöglichen. Gleichzeitig sollten zusätzliche Anforderungen den Markthochlauf nicht unnötig erschweren.
Für den ukrainischen Kontext wurden insbesondere Wassernutzung, Landnutzungsrechte sowie Transparenz, Rechenschaftspflicht und Korruptionsbekämpfung als prioritäre zusätzliche Kriterien identifiziert. Weitere Aspekte können schrittweise hinzukommen, wenn sich die Märkte weiterentwickeln.
Erkenntnisse mit Perspektive
Die gewonnenen Erkenntnisse unterstreichen, dass eine verlässliche Nachweisführung eine wesentliche Infrastruktur für zukünftige Wasserstoff- und Gasmärkte darstellt. Die Projektergebnisse zeigen Potenziale und Handlungsbedarfe bei der Weiterentwicklung von Registern, Zertifizierungsprozessen und Schnittstellen auf und können damit auch über den konkreten deutsch-ukrainischen Anwendungsfall hinaus Impulse für international kompatible Nachweisstrukturen geben.
Gleichzeitig bilden sie eine Grundlage dafür, entsprechende Prozesse in der Ukraine weiterzuentwickeln und perspektivisch einen Handel mit zertifiziertem erneuerbarem Wasserstoff zwischen der Ukraine und der EU zu ermöglichen.
Über GerUCCHy
Das Projekt „German-Ukrainian Research Cooperation on the Certification of Green Hydrogen (GerUCCHy)“ ist eine Forschungskooperation zwischen der Hamburg Institut Research gGmbH und dem Institute of Renewable Energy (IRE) der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Ukraine. Das Forschungsprojekt wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Förderrichtlinie zur Förderung internationaler Projekte zum Thema grüner Wasserstoff gefördert (Förderkennzeichen: 01DK24007).
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GerUCCHy: Research project highlights prospects for certification of renewable hydrogen and green gases
A reliable certification system is a key prerequisite for the ramp-up and cross-border trade in renewable hydrogen and other green gases. At present, there is a mix of different regulatory requirements, traceability systems and market mechanisms. The German-Ukrainian research project GerUCCHy has examined these complex framework conditions using the example of a prospective hydrogen supply chain between Ukraine and the European Union. As the project draws to a close, the results highlight where there is potential for the further development of verification structures and what action is needed to move towards systems that are compatible at an international level.
As international markets for renewable hydrogen develop, the question of how its renewable origin and compliance with sustainability requirements can be reliably verified is becoming increasingly important. Such systems must meet regulatory requirements while also being practical, transparent and compatible across national borders.
This was the starting point for the research project ‘German-Ukrainian Research Cooperation on the Certification of Green Hydrogen (GerUCCHy)’, launched in 2024. Hamburg Institut Research gGmbH – the research subsidiary of HIC Consulting GmbH – and the Institute of Renewable Energy (IRE) of the National Academy of Sciences of Ukraine used the prospect of future trade between Ukraine and the EU to examine requirements for Guarantees of Origin, sustainability certification and the necessary registry infrastructure.
Certification as infrastructure for emerging markets
The project results highlight that the certification of renewable hydrogen forms part of a comprehensive verification architecture. Different instruments fulfil different functions: Proofs of Sustainability (PoS) demonstrate compliance with regulatory sustainability requirements, while Guarantees of Origin (GOs) document the origin and characteristics of energy and, in particular, serve to provide transparent consumer information.
For cross-border trade to function effectively, these instruments, the underlying registries and regulatory requirements must interact effectively. Specific challenges arise when converting renewable electricity into hydrogen and when transferring certificates across national borders.
Utilising existing structures, creating interfaces
In the case of Ukraine, the research findings from the GerUCCHy project show that existing registries and certification structures can provide important starting points for establishing appropriate certification systems. In the short term, European instruments such as the Union Database (UDB) and established voluntary certification schemes can be utilised to facilitate certification processes and build expertise among market participants, administrative bodies and auditors.
In the medium to long term, national registries linked to the UDB offer additional opportunities. Integrated approaches can be particularly advantageous here, as they cover different certification and tracking instruments and purposes and bring together various renewable gases.
Drawing a conclusion at the project’s completion, project coordinator Dr Alexandra Styles emphasised:
„The verification of renewable hydrogen and green gases operates within a complex regulatory environment: consumer information and energy disclosure are based on Guarantees of Origin and the ‘Book & Claim’ principle, meaning that green attributes and physical hydrogen commodities can be traded separately and are recombined at the point of consumption. For renewable hydrogen to count towards political targets, the European Emissions Trading Scheme and national support schemes, compliance with sustainability requirements – particularly regarding the electricity used and greenhouse gas emission reductions – must be demonstrated. Furthermore, requirements for mass-balance tracking of sustainability attributes throughout the entire supply chain are significantly stricter. When implementing hydrogen certification schemes, it is advisable to consider both verification contexts together and to implement them in as integrated a manner as possible, in order to exploit synergies and reduce the administrative burden on market participants.“
Suitable technical interfaces are also crucial, both between national electricity and hydrogen registries for tracking the use of renewable electricity, and for the transfer and recognition of certificates between national and European systems such as the UDB.
Thinking ahead on sustainability
In addition, our project team examined the role that voluntary sustainability criteria – which go beyond minimum regulatory requirements – can play. Such standards can build trust and enable producers to distinguish themselves in demanding markets. At the same time, additional requirements should not unnecessarily hinder market ramp-up.
In the Ukrainian context, water use, land-use rights, as well as transparency, accountability and anti-corruption measures were identified as priority additional criteria. Further aspects may be added gradually as the markets continue to develop.
Insights with potential
The project findings underscore that a reliable verification system constitutes an essential infrastructure for future hydrogen and gas markets. The results highlight potentials and action needs in the further development of registries, certification processes and interfaces, and can provide impetus for internationally compatible verification structures even beyond the specific German-Ukrainian use case.
At the same time, they form a basis for further developing relevant processes in Ukraine and, in the long term, enabling trade in certified renewable hydrogen between Ukraine and the EU.
About GerUCCHy
The ‘German-Ukrainian Research Cooperation on the Certification of Green Hydrogen (GerUCCHy)’ project is a collaboration between Hamburg Institut Research gGmbH and the Institute of Renewable Energy (IRE) of the National Academy of Sciences of Ukraine. The research project was funded by the Federal Ministry of Research, Technology and Space (BMFTR) under the funding guideline for international projects on green hydrogen (funding reference: 01DK24007).
