Mit Wasserstoff zur Energiewende?

Bei der Diskussion um CO2-freie Energiegewinnung fällt dem Energieträger Wasserstoff in den öffentlichen Diskussionen der letzten Zeit ein deutlich gewachsenes Gewicht zu. Vor dem Hintergrund des Klimawandels erlebt der bereits seit einem halben Jahrhundert erfolgreich genutzte Energieträger gerade eine dramatisch gestiegene Relevanz. 

Wasserstoff als Alternative? 

Die Erkenntnis ist gereift: Energiegewinnung aus Sonne und Wind als Alternative zu Kohle und Atom allein werden die von der Bundesregierung angestrebte Klimaneutralität bis 2050 nicht schaffen. Ob Wasserstoff als Energieträger langfristig eine tragende Rolle im neuen Energiekonzept von Wirtschaft und Gesellschaft spielen kann, wird gerade intensiv in Expertenkreisen diskutiert. Immerhin: Die Bundesregierung ist vom Energieträger Wasserstoff und dessen wirtschaftlichen und ökologischen Einsatzmöglichkeiten überzeugt und gibt aktuell hohe Fördermittel in die weitere Entwicklung als klimafreundlicher Energieträger. Deutschland soll international eine Vorreiterrolle bei der Nutzung von Wasserstoff einnehmen.  „Ausrüster der Welt“, mit den neu entwickelten Technologien ist die Version.

Negative Energiebilanz?

Der Vorteil von Wasserstoff liegt auf der Hand: Er verbrennt nahezu emissionsfrei und kann daher helfen, den CO2-Ausstoss zu verringern. Das große ABER lautet: Die Erzeugung von H2 (so der chemische Begriff) verschlingt viel Energie, die anderswo gewonnen werden muss. Einige behaupten sogar H2 habe dadurch eine negative Energiebilanz. Die Erzeugung von H2 benötigt mehr Energie als der so gewonnene Wasserstoff abgibt. Die Diskussionen ranken sich daher vorrangig um „grüne“ versus „graue“ Wasserstofferzeugung. Wird Wasserstoff aus Solarenergie hergestellt, ist er CO2-neutral und daher „grün“. Wird er aus Erdgas gewonnen, ist er „grau“, weil bei seiner Herstellung CO2 emittiert wird. Langfristig klimafreundlich und nachhaltig, so die Meinung der meisten Experten, kann daher nur die Erzeugung von grünem H2 sein. 

Wo liegen nach derzeitigen Erkenntnissen die ökologisch und wirtschaftlich vertretbaren Einsatzgebiete für grünen Wasserstoff?

Wasserstoff in der Mobilität

Ein Anwendungsbereich ist schon heute die Automobilbranche. Beim Wasserstoff ist das Tankstellennetz mit weniger als 100 öffentlichen Zapfsäulen nochmals deutlich geringer als bei E-Tankstellen und daher faktisch kaum vorhanden. Ohnehin macht nach Expertenmeinung der Einsatz der Brennstoffzellentechnik im ÖPNV und auf Langstrecken (z.B. LKWs) aufgrund der Ladekapazitäten batteriegetriebener Fahrzeuge am meisten Sinn. Brennstoffzellenfahrzeuge, die Wasserstoff als Antriebsenergie nutzen, werden derzeit nur von sehr wenigen Herstellern angeboten. Viele Fahrzeughalter tun sich überdies schwer mit Sicherheitsbedenken wegen der unter Hochdruck stehenden Wasserstoff-Tanks. Fazit: Hier sind noch Hürden zu meistern: Technisch, logistisch und auch psychologisch.

Wasserstoff in der Industrie

Ein bedeutender CO2-Einsparungseffekt wird beim Einsatz von Wasserstoff in der Industrie erwartet, besonders in der energiereichen Stahlerzeugung. Experten gehen von über 95% CO2-Einsparung aus. Die Bedarfsdeckung an grünem Wasserstoff wird aber auf absehbare Zeit nur durch Importe aus benachbarten EU-Ländern wie den Niederlanden möglich sein.

Für Gebäude: Die Wasserstoff-Heizung

Für private und gewerbliche Verbraucher interessant: Aus dem über Photovoltaikanlagen gewonnenen Strom wird mittels Elektrolyse Wasserstoff von Sauerstoff getrennt. Der Sauerstoff entweicht in die Umwelt, mit dem gewonnenen Wasserstoffgas lässt sich eine Brennstoffzellenheizung betreiben. Während die Verwendung von Wasserstoff in der Industrie noch am Anfang steht, gibt es für die Gebäudeheizung bereits heute erprobte und verlässliche Lösungen für die Nutzung. Diese Form der Gebäudeheizung ist unabhängig vom Bezug fossiler Energieträger wie Erdgas und Erdöl.

Fazit: Die Nutzung von grünem Wasserstoff ist zur langfristigen Erreichung der Klimaziele alternativlos. Neue Technologien müssen seine Erzeugung ökologisch und wirtschaftlich sinnvoll machen, Einsatzgebiete müssen breitflächig erschlossen werden. Es braucht neben Mut und Geld auch Zeit, um die Entwicklung hier voranzutreiben. Die zentrale Frage aber ist eine andere: Wie viel Zeit bleibt uns und unserem Planeten noch, damit ihn auch unsere Kinder noch „blau“ nennen können?