Wasserstoff: Energie der Zukunft

Der Schriftsteller Jules Verne, wie könnte es anders sein, war seiner Zeit mal wieder weit voraus. Man schrieb das Jahr 1874, das Kohlezeitalter stand in voller Blüte, als der berühmte Autor von „20.000 Meilen unter dem Meer“ das eigentlich Unglaubliche prophezeite – den Niedergang der Kohlewirtschaft: „Das Wasser ist die Kohle der Zukunft“, schrieb der Franzose damals. Das Werk, in dem dieser bemerkenswerte Satz steht, trägt den Titel „Die geheimnisvolle Insel“.

Knapp 150 Jahre später braucht man weitaus weniger Fantasie und Erfindungsreichtum, um sich eine Welt auszumalen, wie es Jules Verne tat. Es reicht ein Blick auf die politischen Fakten: Bundestag und Bundesrat haben den schrittweisen Kohleausstieg in Deutschland bis spätestens 2038 beschlossen und damit eine Deadline für fossile Brennstoffe festgelegt. Um fossile Energieträger zu ersetzen, braucht es verschiedene Technologien. Neben Wind- und Solarenergie kann dabei auch Wasserstoff eine wichtige Rolle spielen – insbesondere dort, wo sich Prozesse nur schwer direkt mit Strom betreiben lassen. Wird Wasserstoff mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt, können dadurch fossile Energieträger ersetzt und Treibhausgasemissionen verringert werden.

Deutschland setzt beim Umbau seiner Energieversorgung auch auf Wasserstoff. Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie von 2020 und ihrer Fortschreibung im Jahr 2023 hat die Bundesregierung wichtige Ziele für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft formuliert. Dazu gehört unter anderem, die heimische Elektrolysekapazität bis 2030 auf mindestens zehn Gigawatt auszubauen.

Neben der Erzeugung spielt auch die Infrastruktur eine zentrale Rolle. Wasserstoff muss transportiert, gespeichert und dort verfügbar gemacht werden, wo Unternehmen ihn benötigen. Dafür werden neue Wasserstoffleitungen geplant und gebaut sowie bestehende Gasleitungen auf ihre Eignung für den Wasserstofftransport geprüft.

Die Herausforderung: Grüner Wasserstoff ist bislang nur begrenzt verfügbar und seine Herstellung vergleichsweise energieintensiv. Deshalb soll er vor allem dort eingesetzt werden, wo direkte Elektrifizierung technisch schwierig oder wirtschaftlich kaum umsetzbar ist.

Die Gründe für Wasserstoff sind vielfältig: Reaktorkatastrophe von Fukushima, Global Warming, „Fridays for Future“, der anhaltende Boom von Nachhaltigkeit – das Bewusstsein für ein neues, umweltbewusstes und klima­freund­liches Handeln setzt sich aus vielen Bausteinen zusammen. Der gemeinsame Tenor hat mittlerweile viele Ecken der Gesellschaft erreicht: Lasst uns geschlossen eine Lösung für die Klimakrise finden. 

Wie Wasserstoff die Energieversorgung verändern kann, beschäftigt auch die Fachleute bei EWE. Entscheidend ist vor allem, wie der Energieträger hergestellt wird. Bei der Elektrolyse wird Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Stammt der dafür eingesetzte Strom aus erneuerbaren Energien und sind die entsprechenden regulatorischen Anforderungen erfüllt, spricht man von grünem Wasserstoff. Bei seiner Herstellung und Verwendung können gegenüber fossilen Alternativen Treibhausgasemissionen eingespart werden. Wie groß der Vorteil tatsächlich ist, hängt vom gesamten Herstellungsprozess, dem Transport und dem jeweiligen Einsatz ab.

Wasserstoff ist zum einen die große Hoffnung der Energiebranche, zum anderen kein wirklich neuer Hut. Wasserstoff wird bereits seit vielen Jahren als Energieträger im Verkehr erprobt, beispielsweise in Brennstoffzellenbussen. Bei ihrem Betrieb entstehen lokal keine CO₂-Abgasemissionen. Wie klimaverträglich die Fahrzeuge insgesamt sind, hängt jedoch insbesondere davon ab, wie der eingesetzte Wasserstoff hergestellt wird. „Es gab schon mehrere Wellen, bei denen versucht wurde, Wasserstoff nach vorne zu bringen“, sagt EWE-Vorstand Stefan Dohler. „Der Unterschied zu früher ist, dass es mittlerweile eine Erkenntnis in der breiten Bevölkerung gibt, dass unsere Generation jetzt konsequent handeln muss. Wir merken, dass wir unsere Klimaziele nicht erreichen werden, wenn wir nur auf Strom schauen. Deshalb lässt sich auch die Bereitschaft für Wasserstoff und damit auch die Energiewende beschleunigen.“

Grüner Wasserstoff kann insbesondere in der Industrie dazu beitragen, fossile Energieträger zu ersetzen und Treibhausgasemissionen zu verringern. Wichtig ist er beispielsweise für Teile der Stahl- und Chemieindustrie, in denen sich bestimmte Prozesse nur schwer direkt mit Strom betreiben lassen.

Damit genügend grüner Wasserstoff zur Verfügung steht, müssen die erneuerbaren Energien weiter ausgebaut werden. Gleichzeitig braucht es Elektrolyseure, geeignete Transportleitungen und Speicher. Besonders der Nordwesten Deutschlands bietet dafür Voraussetzungen: Hier gibt es Windenergieanlagen, bestehende Gasinfrastruktur und unterirdische Salzkavernen, die sich teilweise für die Speicherung von Wasserstoff eignen. Welche Anlagen und Leitungen tatsächlich genutzt werden können, muss jeweils technisch geprüft werden.

Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft erfordert allerdings erhebliche Investitionen. Neben der Infrastruktur sind verlässliche politische Rahmenbedingungen und langfristig wirtschaftlich tragfähige Geschäftsmodelle entscheidend.