Leon Schumms akademische Laufbahn begann 2014 mit dem Bachelorstudium Regenerative Energien und Energieeffizienz an der OTH Regensburg. Von 2018 bis 2020 absolvierte er den Forschungsmaster Applied Research in Engineering Sciences, den er mit Auszeichnung abschloss. Seine Masterarbeit wurde mit dem Preis der Stiftung zur Förderung der OTH Regensburg für die beste Masterarbeit ausgezeichnet. Bereits in der Schulzeit hatte er einen Erfinderwettbewerb und den Buchpreis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft gewonnen. Während des gesamten Studiums war er Stipendiat der Heinrich-Böll-Stiftung. Von 2020 bis 2026 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher (FENES). Dort leitete er die Projekte „Wasserstoffatlas“ und „H2Global meets Africa“ sowie die Arbeitsgruppe „Energy System Modeling & PtX“. Forschungsaufenthalte in Indien, Dänemark, Schottland (University of Edinburgh) und Neuseeland (University of Canterbury) begleiteten ihn durch Bachelor, Master und Promotion.
Die Dissertation untersucht, wie sich nationale Energiesysteme und globale Märkte für grüne Produkte gegenseitig beeinflussen. Der Übergang zur Klimaneutralität erfordert den schnellen Ausbau erneuerbarer Energien, grünen Wasserstoffs und von Power-to-X-Produkten, etwa für Luftfahrt, Schifffahrt oder die Primärstahlproduktion. Zugleich stellen sich Fragen zur Regulierung, zum Nutzen für exportierende Länder und zur Resilienz industrieller Lieferketten. Die kumulative Arbeit analysiert Synergien und Zielkonflikte in drei Teilen.
Im ersten Teil wird am Beispiel Marokkos untersucht, wie Wasserstoffexporte, inländische CO₂-Minderung und zeitliche Regulierung zusammenwirken. Dafür entwickelte Dr. Leon Schumm ein räumlich und zeitlich aufgelöstes, sektorgekoppeltes Energiesystemmodell. Die Ergebnisse zeigen, dass Exporte und inländische Dekarbonisierung sich gegenseitig stärken können: Eine stündliche zeitliche Übereinstimmung von erneuerbarer Erzeugung und Elektrolyse kann die marktbasierten Stromkosten inländischer Verbraucher um bis zu 31 Prozent senken, während die Kosten für Wasserstoffexporteure nur geringfügig steigen. Die Studie erschien 2025 in Nature Communications.
Der zweite Teil betrachtet die Regulierung von Wasserstofferzeugern in Energiesystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien am Beispiel Neuseelands. Kurzfristig sind regulatorische Schwellenwerte entscheidend, langfristig bestimmen der Ausbau erneuerbarer Energien und die inländische Stromnachfrage das Exportpotenzial. Eine Absenkung der Mindestanforderung an den Anteil erneuerbarer Energien im Strommix von 80 auf 60 Prozent erhöht die möglichen Wasserstoff- und Power-to-X-Exporte Neuseelands im Jahr 2030 von 2,5 auf 8,2 Terawattstunden. Diese Arbeit wurde 2026 in der Fachzeitschrift Energy veröffentlicht.
Im dritten Teil entwickelte Leon Schumm SHIFT, ein globales Modell für grünen Stahl, das Eisenerzhandel, wasserstoffbasierte Direktreduktion, den Handel mit heiß brikettiertem Eisen und die Stahlerzeugung gemeinsam optimiert. Die Ergebnisse zeigen, dass zentrale Resilienzziele mit geringen Mehrkosten erreichbar sind: Maritime Engpässe lassen sich vermeiden oder Handelsströme auf geopolitisch enger verbundene Partner ausrichten, jeweils bei Zusatzkosten von unter 1,2 Prozent. Eine Begrenzung des Marktanteils jeder Region auf 20 Prozent erfordert lediglich 2 Prozent Mehrkosten. Möglich wird dies, weil wettbewerbsfähige erneuerbare Ressourcen auf mehrere Regionen verteilt sind. So kann die Eisenproduktion verlagert werden, während die Stahlerzeugung näher an etablierten Nachfragezentren bleibt. Das Manuskript ist derzeit beim Fachjournal Nature in Begutachtung.
„Zwölf Veröffentlichungen mit über 200 Zitierungen sind für eine Promotion außergewöhnlich. Genauso beeindruckt mich, wie Leon Schumm seine Forschung vermittelt: Er hat von Beginn seines Studiums an eine der kreativsten und kurzweiligsten Präsentationstechniken entwickelt, die wir bisher an der OTH hatten. Energieforschung entfaltet ihre Wirkung erst dann, wenn sie auch ankommt – bei Fachleuten wie in der Politik“, sagt Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner.
„Die Arbeit zeigt, wie Nachhaltigkeit, inländischer Nutzen, Resilienz und der Hochlauf von Wasserstoff zusammenhängen und wie Politik und Infrastrukturplanung diese Wechselwirkungen gestalten können“, fasst Leon Schumm zusammen. Sein Dank gilt neben seinen Gutachtern auch Dr. Falko Ueckerdt vom IT:U Linz, der sein Mentor in der Heinrich-Böll-Stiftung war, sowie der Open-Source-Community „PyPSA meets Earth“, deren Modelle und offener Wissensaustausch die Arbeit maßgeblich geprägt haben.
Wir gratulieren Dr. Leon Schumm herzlich zum erfolgreichen Abschluss der Promotion und danken ihm für seine langjährige Arbeit an der Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher.
