Energiewende Wo bleibt der "grüne" Wasserstoff?
2045 soll Deutschland klimaneutral sein. Dafür müssen die Treibhausgase drastisch reduziert werden. Das gelingt nur mit regenerativen Energien und Wasserstoff - der Ausbau aber verläuft stockend.
Wasserstoff gehört zu den ersten chemischen Elementen, die sich direkt nach dem Urknall gebildet haben. Es ist das leichteste Element und kommt in der Natur nur in gebundener Form vor. Es steckt in Erdgas und Erdöl, in Mineralien und am häufigsten im Wasser, wo es zusammen mit Sauerstoff das Molekül H2O bildet.
Wasserstoff ist ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie. Das Gas wird auch für verschiedenste Prozesse gebraucht, beispielsweise für die Herstellung von Düngemittel, als Kühlmittel oder für die Raffinierung von Mineralöl.
Weltweit verbraucht die Industrie 95 Millionen Tonnen Wasserstoff im Jahr, in Deutschland sind es 1,7 Millionen Tonnen. Der Bedarf wird drastisch steigen, weil damit die Industrie klimaneutral werden kann. Stahlwerke beispielsweise wollen mit Wasserstoff CO2-neutralen Stahl herstellen. Ein anderes Beispiel sind Raffinerien, in denen künftig der "graue" durch den "grünen" Wasserstoff ersetzt werden soll.
Eine bunte Farbpalette an Wasserstoff
Noch wird Wasserstoff durch unterschiedliche Verfahren gewonnen. 95 Prozent des verwendeten Wasserstoffs sind "grau". Das bedeutet: Er wird durch Dampfreformierung aus Erdgas hergestellt. Dabei werden enorme Mengen an CO2 in die Luft geblasen. Der "blaue" Wasserstoff wird ebenfalls aus Erdgas gewonnen, mit dem Unterschied, dass das CO2 abgeschieden und gespeichert wird. Norwegen ist bei dieser Technologie Vorreiter und presst heute schon das CO2 in den Meeresboden. "Pinker" Wasserstoff wird mit Atomstrom hergestellt und "türkisfarbener" Wasserstoff durch Pyrolyse. Bei diesem Verfahren wird Erdgas durch Erhitzung in Wasserstoff und festen Kohlenstoff aufgespalten.
Künftig soll nur noch "grüner" Wasserstoff verwendet werden. Er wird, wie der "pinke" Wasserstoff, durch Elektrolyse erzeugt. Das bedeutet, dass Wasser mit Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. Im Gegensatz zum "pinken" Wasserstoff aber wird beim "grünen" nicht Atomstrom genutzt, sondern erneuerbarer Strom aus Wind- oder Solarkraftanlagen.
Wo bleibt die Wasserstoffwirtschaft?
Für den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft braucht es regenerative Energien, die massiv ausgebaut werden müssen. Bei der Sonnenenergie wurden die Ausbauziele der Bundesregierung in diesem Jahr erreicht. Bei der Windkraft allerdings nicht, da stehen erst knapp 21 Prozent der geplanten Anlagen. Ein höheres Tempo ist auch bei der Herstellung der Elektrolyseure vonnöten, den Anlagen, in denen mit "grünem" Strom Wasserstoff erzeugt wird. Außerdem braucht es Speicher, um das Gas immer vorrätig zu haben, und es müssen Transportwege wie Stromtrassen und Pipelines gebaut werden.
Windkraft, Elektrolyseure, Speicher, Transport - alles müsste parallel aufgebaut werden. Doch es ging bereits wertvolle Zeit verloren. Weil alle Akteure aufeinander gewartet haben, weil die Rahmenbedingungen oft noch nicht geklärt waren und teilweise immer noch nicht sind, und weil es an Förderungen fehlt. Energiedienstleister und Industrie sind zwar bereit, in Vorleistung zu gehen, doch die Kosten für Elektrolyseure beispielsweise sind so hoch, dass sie nur durch Förderung zu realisieren sind.
Dieses Jahr ist Bewegung in den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft gekommen. Ende des Jahres wird der erste Teil des Kernnetzes gebaut. Mit einer Länge von 9.700 Kilometern verbindet es Industriestandorte mit Importpunkten wie dem Hamburger Hafen, mit Speichern und später auch den Orten, an denen Wasserstoff produziert wird. Und 23 sogenannte IPCEI-Projekte, von der Bundesregierung als herausragende Wasserstoffprojekte eingestuft, wurden durch die EU-Kommission genehmigt und werden mit 4,6 Milliarden Euro gefördert. Doch das reicht nicht. Hunderte von weiteren Projekten müssten jetzt Förderung bekommen, damit der landesweite Aufbau begonnen werden kann.
Import des "grünen" Wasserstoffs - ein altes Problem
Deutschland wird enorme Mengen an "grünem" Wasserstoff brauchen. Die wird es nicht selbst herstellen können, weshalb das Land auf Importe angewiesen ist. Bis zu zwei Drittel des "grünen" Wasserstoffs müssten aus anderen Ländern bezogen werden. Am günstigsten ist es, Wasserstoff mit Solarenergie zu erzeugen. Dafür kommen Länder in Afrika oder auf der arabischen Halbinsel in Frage. Doch das wirft auch Fragen auf: Welche Auswirkungen hat es beispielsweise für die Länder Afrikas, wenn große Flächen für riesige Solarparks genutzt werden? Woher kommt der Rohstoff Wasser und profitiert auch das Erzeugerland von der "grünen" Energie, um selbst klimaneutral zu werden?
Ideal wäre es, wenn der Großteil des Wasserstoffs innerhalb der EU erzeugt würde. Rein rechnerisch wäre das machbar. Aber wie in Deutschland geht es auch in den anderen europäischen Staaten nur schleppend mit dem Ausbau der Wasserstoffwirtschaft voran.
Wasserstoff ist wichtig, aber nur ein Baustein
Wasserstoff wird viele Jahre noch ein rares und teures Gut sein, und noch kostet "grüner" Wasserstoff bis zu fünf Mal so viel wie grauer. Laut einer Studie des Beratungsunternehmens McKinsey wird sich das bis 2035 gedreht haben. Dann wird "grüner" Wasserstoff deutlich günstiger als "grauer" sein.
Was klar ist: Die Industrie braucht Wasserstoff, um klimaneutral zu werden. Hier gibt es keine Alternative. Unrealistisch dagegen sind nach Meinung der meisten Experten Versprechungen, Gas und Öl durch Wasserstoff ersetzen zu können. Zum einen, weil dafür noch viel größere Mengen an "grünem" Wasserstoff notwendig wären und zum anderen, weil die entstehenden Kosten zu hoch würden.