Wasserstoff: Nur heiße Luft aus dem Ausland? Plus

Die Bundesregierung setzt in ihrer Wasserstoffstrategie auch auf Importe und Wasserstoff aus Erdgas. Viele Studien zeigen, dass damit Windmüller und Biogaserzeuger das Nachsehen haben.

Wasserstoff wird eine unerschöpfliche Quelle von Wärme und Licht sein!“ Mit dieser Vision stellte sich der Science Fiction-Autor Jules Verne bereits 1874 vor, was jetzt Realität werden könnte: Bis zum Jahr 2030 soll Wasserstoff bei der Energiewende eine entscheidende Rolle spielen. Damit Produktion, Verteilung und Verbrauch in Gang kommen, haben die EU-Kommission und die Bundesregierung jeweils eigene Pläne vorgestellt. Mit der „Nationalen Wasserstoffstrategie“ will die Bundesregierung bis 2030 mindestens fünf Gigawatt (GW), spätestens bis 2040 sogar 10 GW Elektrolyseleistung in Deutschland aufbauen. Das entspricht laut Deutscher Energieagentur dem 200fachen der aktuellen Kapazitäten. Dafür will die Regierung 10 Mrd. € investieren.

Die Vorteile von Wasserstoff

Wasserstoff hat auf den ersten Blick viele Vorteile:

  • Er verbindet erstmals den Strom-, Wärme- und Kraftstoffmarkt.
  • Ein Kilogramm Wasserstoff enthält mit rund 33 kWh (Heizwert) rund dreimal so viel Energie wie 1 kg Erdöl.
  • Die Reichweite eines Wasserstoffautos liegt – wie beim Dieselfahrzeug – bei bis zu 750 km und damit deutlich höher als bei einem Elektrofahrzeug. Auch geht das Tanken deutlich schneller als das Laden einer Batterie.
  • In Wasserstoff oder Methan umgewandelt lässt sich Strom länger speichern und für eine Vielzahl von Anwendungen nutzen.

Was neu ist und was nicht

Auch wenn es sich nach einem Zukunftsthema anhört: Schon heute werden 70 Mio. t Wasserstoff in Reinform verbraucht, zusätzlich 45 Mio. t in Gemischen. Die größten Verbraucher davon hierzulande sind die Düngemittel- und die Stahlindustrie. Die Nachfrage hat sich seit 1990 verdoppelt, zeigt eine Studie des Hamburger Forschungs- und Beratungsbüros EnergyComment.

Heute wird der meiste Wasserstoff mithilfe der Dampfreformierung von Erdgas produziert. Die Produktion von 1 kg dieses „grauen“ Wasserstoffs kostet ca. 1,50 €. Allerdings verursacht sie rund 13 kg CO2-Emissionen je kg H2 (siehe nebenstehende Übersicht).

Neu ist dagegen seit einigen Jahren die Produktion von „grünem“ Wasserstoff: Er wird auf Basis erneuerbarer Energien hergestellt – z.B. über die Elektrolyse. Hierbei werden Wind- oder Solarstrom („Power“) verwendet, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzutrennen. Darum heißt das Verfahren auch „Power-to-Gas“. Mit regenerativ erzeugtem Strom fallen bei der Herstellung nur 0,9 kg CO2/kg H2 an. Dafür ist dieser Weg laut EnergyComment mit 5 bis 6 €/kg etwa dreimal so teuer wie grauer Wasserstoff.

„Grüner“ Wasserstoff ist also noch nicht wirtschaftlich. Es gibt laut dena bislang nur 26 Pilotprojekte, im Bau sind weitere 34 Projekte. Deutschland ist hiermit allerdings weltweit Vorreiter.

Umstrittene Herkunft

Grüner Wasserstoff wird aber kein dauersubventioniertes Luxusgut bleiben: „Sollten in Europa die Preise für Elek-trolyseure bis 2030 von derzeit 500 bis 1500 €/kW auf 200 €/kW sinken, wären konkurrenzfähige Preise für grünen Wasserstoff ab 2030 möglich“, heißt es in der EnergyComment-Studie. Zudem wird der ab 2021 eingeführte CO2-Preis den Einsatz puschen. Wenn z.B. Stahlhersteller grünen Wasserstoff einsetzen, sparen sie Ausgaben für CO2-Zertifikate, die die Produktion ansonsten verteuern würden.

Trotz des Potenzials setzt die Bundesregierung nur begrenzt auf die inländische Produktion: Mit den anvisierten 5GW Elektrolyseleistung lassen sich bis zu 14 Terawattstunden (TWh = 1 Mrd. kWh) grüner Wasserstoff erzeugen. Dafür wären bis zu 20 TWh erneuerbarer Strom nötig. Das ist etwa ein Zehntel dessen, was die Erneuerbaren im Jahr 2019 produzierten (244 TWh).

Den Bedarf sieht die Regierung dagegen bis 2030 bei ca. 90 bis 110 TWh Wasserstoff. Die fehlende Menge soll importiert werden. Herkunftsländer könnten EU-Mitgliedstaaten mit Offshore-Windenergienutzung, aber auch Südeuropa oder Nordafrika sein. Das schafft nach Ansicht von Kritikern nicht nur neue Importabhängigkeiten....


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