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Dass sich Wasserstoff als Energieträger hervorragend eignet, ist ja schon länger bekannt. Das Problem ist nur, dass die Gewinnung sehr viel Energie benötigt und dieser Aufwand aus ökologischen und ökonomischen Gründen bislang zu hoch war. Anders als Kohle oder Öl kann Wasserstoff nicht einfach abgebaut oder gefördert werden. Das Gas muss gewonnen werden. Dazu gibt es verschiedene Methoden, so wird sogenannter grauer Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen gewonnen. In der Regel wird bei der Herstellung Erdgas unter Hitze in Wasserstoff und Kohlendioxid (CO2) gespalten. Bei diesem Verfahren gelangt das klimaschädliche CO2 in die Atmosphäre. Kann das Kohlenstoffdioxid allerdings gespeichert werden, spricht man von blauem Wasserstoff. Türkiser Wasserstoff wird durch die thermische Spaltung von Methan (Methanpyrolyse) gewonnen, dabei entsteht fester Kohlenstoff. Bei allen genannten Verfahren ist ein hoher Energieaufwand für die thermische Spaltung nötig, was saubere Energiequellen voraussetzt, um die Ökobilanz gegenüber anderen Energieträgern wie Kohle zu verbessern. Das klimapolitisch beste Verfahren ist die Elektrolyse, also die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff (O2). Wird für diesen Vorgang Energie aus erneuerbaren Quellen verwendet, ist das Verfahren zu 100 Prozent CO2-neutral. Genau auf diesen grünen Wasserstoff setzt die Bundesregierung große klima- und energiepolitische Hoffnungen.

So viel zur Theorie. In der Praxis stellen sich einige Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt, bevor grüner Wasserstoff in Industrie und Verkehr in Deutschland eingesetzt werden kann. Eine zentrale Frage ist dabei, wo das Gas gewonnen werden soll. Es gibt Pläne und Ideen für Produktionsstandorte innerhalb von Deutschland. So wurde beispielsweise die Nutzung von Windkraftanlagen, die aus der EEG-Förderung fallen und deswegen nicht mehr rentabel geführt werden können, für diesen Zweck vorgeschlagen. Auch einzelne lokale Produktionsstätten an Industrieanlagen sind denkbar. Möchte man jedoch das CO2-neutrale Gas im Schwerlast- und Schiffsverkehr, in der Stahlproduktion und der Wärmeerzeugung flächendeckend einsetzen, um so die Pariser Klimaziele doch noch zu erreichen, bedarf es einer Großproduktion, die in Deutschland nur schwer umzusetzen ist. Die Bundesregierung prüft daher Standorte in Australien und Südwestafrika. Dort herrschen klimatisch ideale Bedingungen, um aus Wind und Sonnenenergie Strom für das Elektrolyseverfahren zu gewinnen.

Daran schließt sich natürlich eine weitere Frage an: Wie kann der Wasserstoff über diese weiten Distanzen transportiert werden? Am besten lässt sich Wasserstoff im flüssigen Aggregatzustand transportieren, der allerdings nur unter sehr hohem Druck erreicht werden kann. Der Transport von Australien und Afrika nach Deutschland würde somit zu einer aufwendigen und teuren Herausforderung. Derzeit forscht das Kopernikus-Projekt P2X daran, den gewonnenen Wasserstoff an flüssige organische Wasserstoffträger (LOHC) zu binden und so einfacher transportieren zu können. Eine finale Lösung gibt es für das Transportproblem noch nicht. 

Selbst wenn alle technischen Fragen bei der Produktion, dem Transport und dem industriellen Einsatz von grünem Wasserstoff geklärt sind, bleibt noch eine weitere Hürde übrig: die Politik. Es hat lange gedauert, bis es zu dieser nationalen Wasserstoffstrategie gekommen ist und deren Erfolg hängt maßgeblich auch von dem Willen der internationalen Politik ab. So hat es schon einmal Pläne gegeben, die ungenutzte Fläche in der Sahara zur Gewinnung von Strom durch riesige Solarfelder nutzbar zu machen. Vor zehn Jahren hoffte man mit dem Projekt Desertec, den gesamten Strombedarf von Europa abdecken zu können. Gescheitert ist das Projekt letztlich am politischen Willen, dieser fehlte übrigens auch in Deutschland. Heute gibt es diese Pläne immer noch, allerdings sind es vor allem Saudi-Arabien und Nordafrika, die ihren Energiebedarf mit Wüstenstrom decken möchten. Diesmal soll das laut Peter Altmaier anders werden: „Wir müssen heute die Weichen dafür stellen, dass Deutschland bei Wasserstofftechnologien die Nummer eins in der Welt wird“, gab der Bundesminister für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Vorstellung der nationalen Wasserstoffstrategie im Sommer bekannt.

Apropos politischer Wille: Derzeit wird vor allem die batterieelektrische Mobilität von der Regierung gefördert und fast alle Automobilhersteller setzen verstärkt auf alternative Antriebe mit einem Akku als Energiespeicher. Gleichwohl Toyota mit dem Mirai und Hyundai mit dem ix35 Fuel Cell bewiesen haben, dass ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle und Wasserstofftank durchaus auch alltagstauglich ist. Geht man als Fuhrparkleiter also ein Zukunftsrisiko ein, wenn man jetzt auf Elektromobilität setzt und womöglich eine Ladeinfrastruktur am Unternehmen installiert? Die Bedeutung des grünen Wasserstoffs für den Verkehr wird nicht unerheblich sein, sollten die Pläne der nationalen Wasserstoffstrategie Realität werden. Allerdings, so schätzt die Bundesregierung, vor allem in den Bereichen, in denen ein batterieelektrischer Antrieb nicht möglich beziehungsweise nicht sinnvoll ist, das heißt im Flug-, Fern-, Schwerlast- und Schiffsverkehr. Hier wären riesige Batteriekapazitäten notwendig, um einen Langzeitbetrieb aufrechtzuerhalten. Wasserstoff wird also überall dort zum Einsatz kommen, wo ein sehr hoher Energiebedarf nötig ist. Es ist demnach davon auszugehen, dass eher den batterieelektrischen Fahrzeugen die Zukunft in den Pkw-Flotten gehört. Dafür sprechen auch infrastrukturelle Argumente, so gibt es bislang in Deutschland nur 85 Wasserstofftankstellen.

Fazit 
Mobilitätswende und Energiewende gehen Hand in Hand, wie das Beispiel mit dem grünen Wasserstoff zeigt. Um den Energieträger Wasserstoff im Verkehr einsetzen zu können, muss die Produktion von Wasserstoff CO2-neutral erfolgen. Wie schon bei der Elektromobilität, die nur dann wirklich sauber ist, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Der Druck auf die Verantwortlichen aus Politik und Wirtschaft wächst, die Klimaziele des Pariser Abkommens einzuhalten. Damit wächst auch die Hoffnung, dass die nationale Wasserstoffstrategie nicht wie Desertec im Sande verläuft, denn ohne den grünen Wasserstoff, da sind sich die Experten einig, werden die Klimaziele nur schwer zu erreichen sein.

 

 

Ziele der nationalen Wasserstoffstrategie

• Klimafreundlich hergestellter Wasserstoff als Schlüsselelemente der Energiewende. 

• Inländische Märkte für die Erzeugung und Verwendung von Wasserstoff ermöglichen insbesondere in Bereichen, die sich nicht anders dekarbonisieren lassen, wie bestimmte Industrie- und Verkehrsbereiche (Luft-, Schiffs-, Fernlastverkehr). 

• Mit dem Aktionsplan die Kosten bei der Umsetzung von Wasserstofftechnologien senken, um globale Märkte anzustoßen. 

• Deutsche Unternehmen und ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken, indem Forschung und Entwicklung und der Technologieexport rund um innovative Wasserstofftechnologien forciert werden. 

• Die zukünftige nationale Versorgung mit Wasserstoff aus erneuerbaren Energien und dessen Folgeprodukten sichern und gestalten. Das heißt, neben heimischen Erzeugungspotenzialen verlässliche internationale Partner – mit Schwerpunkt EU – für die Gewinnung und den Transport von Wasserstoff finden beziehungsweise entsprechende Kooperationen und Importstrukturen aufbauen.

(Quelle: BMWI)