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Startschuss für die Langstrecke


neue energie - epaper ⋅ Ausgabe 7/2020 vom 02.07.2020

Die lang erwartete Wasserstoffstrategie der Bundesregierung ist da. Die eigentliche Arbeit steht aber noch bevor: Unter anderem muss geklärt werden, wo die erforderlichen Mengen für den Klimaschutz herkommen sollen.


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Bildquelle: neue energie, Ausgabe 7/2020

Ein „Schlüsselrohstoff für eine erfolgreiche Energiewende“ sei das, der „Energieträger der Zukunft“, oder gar „das saubere Öl von morgen“ – man sollte meinen, was die Bedeutung von Wasserstoff angeht, seien sich in der Bundesregierung ausnahmsweise mal alle einig. Gleich vier Kabinettsmitglieder präsentierten am 10.

Juni die „Nationale Wasserstoffstrategie“, lobten die Technologie dabei ...

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Doch der Eindruck ist nur teilweise stimmig.

Zwar stellt politisch wie unter Experten kaum jemand infrage, dass Wasserstoff noch sehr wichtig wird auf dem Weg zur klimaneutralen Gesellschaft – im Prinzip. Bei genauerem Hinsehen tun sich jedoch ein paar grundsätzliche Fragen auf, die je nach Interessenlage unterschiedlich beantwortet werden: Wie soll der Wasserstoff entstehen, nur aus Ökostrom oder auch aus fossiler Energie? Wo soll er herkommen, eher aus Deutschland oder größtenteils von anderswo auf der Welt? Und auf welche Weise soll er genutzt werden? Denn potenziell ist das Molekül mit dem Kürzel H2 ein Alleskönner. Direkt als Gas oder als Grundlage für flüssigen Treibstoff könnte es künftig Flugzeuge, Schiffe und andere Gefährte antreiben, bei der Stahlerzeugung die Kohle im Hochofen überflüssig machen, beim Heizen das Erdgas ersetzen. Nur was davon ist sinnvoll angesichts begrenzter Mengen? In diesen Punkten sind sich die Bundesministerien keineswegs einig, was – neben der Corona- Pandemie – dafür sorgte, dass sie die Strategie seit dem letzten Jahr mehrfach aufschob. In einem Entwurf aus dem Wirtschaftsministerium von Peter Altmaier (CDU) hieß es beispielsweise, als CO2-frei gelte auch Wasserstoff aus fossilem Erdgas, wenn das Treibhausgas dabei nicht in die Atmosphäre gelange. Dieser werde beim Markthochlauf der Technologie „eine Rolle spielen müssen“, auch wenn langfristig nur „grüner“ Wasserstoff nachhaltig sei. In der Endfassung ist nur noch davon die Rede, fossil erzeugtes H2 werde wohl durch die internationale Verflechtung Deutschlands einfließen, quasi unvermeidbar.

Sie habe sich dafür stark gemacht, auf grünen Wasserstoff zu setzen, sagte Umweltministerin Svenja Schulze (SPD) zur Strategie. Damit sei klar: „Wer Ja sagt zu Wasserstoff, muss auch Ja sagen zu Windenergie. Für grünen Wasserstoff brauchen wir zusätzlichen grünen Strom.“ Grundsätzlich lässt sich Wasserstoff auf verschiedene Arten herstellen, zur Unterscheidung hat sich eine Farbpalette etabliert. „Grün“ ist dabei H2, das per Elektrolyse mit Ökostrom aus Wasser entsteht. „Grauer“ Wasserstoff wird mittels Wasserdampf meist aus fossilem Gas gewonnen (auch Biomasse ist möglich), mit entsprechenden CO2-Emissionen. Die Chemieindustrie etwa benötigt H2 als Rohstoff, bislang nutzt sie überwiegend die graue Variante. Wenn das entstehende CO2 bei der Erzeugung mit dem sogenannten CCS-Verfahren aufgefangen und gespeichert wird, spricht man von „blauem“ Wasserstoff.

Japan beispielsweise favorisiert diese Variante (siehe Seite 36). Geforscht wird zudem an „türkisem“ Wasserstoff, statt CO2 soll hier einfacher Kohlenstoff aus der Spaltung von Methan hervorgehen. Und auch Wasserstoff aus Atomstrom hat eine Farbe, Pink.

Das Problem ist nun: Wasserstoff klimafreundlich herzustellen ist derzeit teuer, vor allem im Vergleich zur fossilen Variante. Eine Studie für den Ökostromanbieter Greenpeace Energy vom Januar etwa nennt als durchschnittliche Kosten 4,5 Cent je Kilowattstunde grauen Wasserstoffs, für blauen 6,3 Cent und für grünen 16,5 Cent. In den kommenden Jahrzehnten werde das Preisverhältnis von blauem und grünem H2 allerdings an vielen Standorten kippen. Die Kosten entstehen zum einen durch die Elektrolyseure, zum anderen beim notwendigen Ökostrom.

Es gebe beim Wasserstoff einen „negativen Skaleneffekt“, erklärte Jochen Bard vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik bei einem Pressegespräch anlässlich der Regierungsstrategie. Je mehr davon nachgefragt werde, desto schlechtere Standorte müssten für die Erzeugung zum Einsatz kommen und desto teurer werde es.

Um die Kosten zu drücken und eine Wasserstoffwirtschaft zu etablieren, plant die Regierung nun den besagten Markthochlauf. Nebenbei hat sie dabei auch die „volkswirtschaftlichen Chancen“ für ein Wirtschaftswachstum nach der Corona- Krise im Blick. Aus dem Konjunkturpaket sollen insgesamt neun Milliarden Euro in Richtung Wasserstoff fließen, zwei davon sind für internationale Projekte vorgesehen. Die Regierung geht davon aus, dass die für die Energiewende erforderlichen H2-Mengen zu großen Teilen importiert werden müssen, auch wenn ein „starker Heimatmarkt“ unverzichtbar sei. Bis 2030 will sie in Deutschland eine Elektrolyseleistung von bis zu fünf Gigawatt (GW) einschließlich der Anlagen zur Stromerzeugung aufbauen. Damit könnten nach ihrer Rechnung rund 15 Prozent der dann erwarteten Wasserstoffnachfrage gedeckt werden. Bis 2040 sollen weitere fünf GW folgen. Die SPD-Fraktion hatte direkt zehn GW bis 2030 gefordert.

Um die Größenordnungen anschaulicher zu machen: 14 Terawattstunden Wasserstoff will die Regierung 2030 im Inland produzieren, allein der aktuelle – bislang CO2-intensive – Verbrauch der deutschen Industrie liege bei 55 Terawattstunden.

Als erste Adresse für Importe nennt die Strategie andere EU-Länder an Nord- und Ostsee oder im sonnigen Süden. Zudem will sie mit Entwicklungs- und Schwellenländern kooperieren.

Ein erstes Projekt in Marokko hat der zuständige Minister Gerd Müller (CSU) bereits vorgestellt. Allerdings versichern Müller und seine Kabinettskollegen, dass dabei die Energiewende in den sogenannten Partnerländern nicht zurückstehen solle (siehe Seite 40). Ein Import auf Kosten der Ökostromnutzung im Erzeugerland dürfte demnach nicht infrage kommen.

Auch für die Produktion in Deutschland gelte: „Die Voraussetzung ist, dass wir entsprechenden grünen Strom zur Verfügung haben“, sagt Jochen Bard vom Fraunhofer-Institut. Daher sei der Wind- und Solarausbau der „entscheidende Hebel“.

Allerdings ist die Kapazität durch die verfügbaren Flächen begrenzt. Hinzu kommt, dass es bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff Verluste gibt, weshalb die direkte Stromnutzung effizienter ist. Ob H2 in Pkw oder Heizungen landen sollte, obwohl es mit Elektroautos und Wärmepumpen jeweils Direktstrom-Alternativen gibt, ist ein offener Streit zwischen verschiedenen Interessen. Während etwa die Gasbranche Wasserstoff unbedingt in den Wärmemarkt bringen will, findet es die Deutsche Umwelthilfe „zu wertvoll für eine Beimischung im Gasnetz und für die Nutzung in Heizungen oder Pkw“.

In der Regierungsstrategie liegt der primäre Fokus auf jenen Sektoren, für die es absehbar an Alternativen mangelt: die Industrie sowie Luftund Seeverkehr. Busse, Züge und Lkw könnten zudem als Brennstoffzellenfahrzeuge mit Wasserstoff betrieben werden. Bei Pkw ist die Formulierung zurückhaltender, dort könne die Brennstoffzelle „in bestimmten Bereichen“ eine Alternative sein. Noch schwammiger wird es beim Thema Wärme: Wasserstoff könne „langfristig auf verschiedene Weise einen Beitrag zur Dekarbonisierung von Teilen des Wärmemarkts leisten“.

Ausgeschlossen wird aber nichts.

Die Strategie endet mit einem „Aktionsplan“ für die Zeit bis 2023, der 38 Maßnahmen auflistet – wobei es sich teils um bestehende Programme und häufig nur um Absichtserklärungen handelt. Da wird die Befreiung von der EEGUmlage für Wasserstoff „angestrebt“ und eine H2-Quote für Kerosin „erörtert“, Ausschreibungsmodelle werden „geprüft“ und Schritte hin zu mehr Offshore-Windstrom „Themen sein, die diskutiert werden“.

Großveranstaltung: Die Kabinettsmitglieder (v.l.n.r.) Gerd Müller (Entwicklung), Svenja Schulze (Umwelt), Peter Altmaier (Wirtschaft) und Anja Karliczek (Forschung) präsentierten die Wasserstoffstrategie Mitte Juni in Berlin.


Konkreter ist die Absicht, ein Pilotprogramm für sogenannte Carbon Contracts for Difference ins Leben zu rufen (siehe auch Interview Seite 30). Dabei bekämen Stahl- oder Chemiefirmen, die ihre Prozesse auf grünen Wasserstoff umstellen, die Differenz zwischen CO2-Preisen im europäischen Emissionshandel ETS und einem vertraglich vereinbarten Preis auf Basis ihrer tatsächlichen Kosten für die CO2-Minderung ausgezahlt.

Im Gegenzug müssten sie selbst zahlen, wenn die ETS-Werte über diesen Preis steigen. Ein solches Modell hatte die Zwei-Grad-Stiftung in Kooperation mit betroffenen Branchengrößen kurz zuvor in einem Papier gefordert.

Als dauerhafte politische Struktur soll laut Regierung ein Ausschuss der Staatssekretäre aus den Ministerien die Lage begleiten, beraten von einem „Nationalen Wasserstoffrat“. Darin sind vor allem Unternehmen, Forscherinnen und Umweltverbände vertreten. Auch einen „Innovationsbeauftragten“ für grünen Wasserstoff gibt es, den Stuttgarter CDU-Abgeordneten Stefan Kaufmann. Zur Feier des Tages kurvte der in einem Video auf seinem Facebook-Kanal mit einem Wasserstoff-Mercedes durch Berlin.

Aus den Bundesländern kommen ebenfalls teils widersprüchliche Signale, viele von ihnen haben eigene Wasserstoffstrategien aufgeschrieben.

Die Nordländer allein planen zum Beispiel mindestens fünf GW Elektrolyseleistung bis 2030, während die Bundesregierung die Wertschöpfung ausdrücklich auf alle Regionen verteilen will. In Bayern wiederum sind zwei Millionen Wasserstoff-Pkw bis 2050 angekündigt. Und die „ostdeutschen Kohleländer“ (Eigenbezeichnung) sind zumindest für den Übergang offener für blauen oder türkisen Wasserstoff.

Der Umgang mit blauem Wasserstoff sei „eine der schwierigsten Fragen“, findet Fraunhofer-Forscher Bard. Er könne den Wunsch verstehen, ihn zur Überbrückung einzusetzen, sehe aber die Gefahr, dass dann die Nachfrage schnell steigt und nur „blau“ gedeckt werden kann. CO2-frei sei die Technologie jedenfalls nicht, ein Teil der Emissionen könne nicht abgefangen werden, dazu komme Methan aus der Erdgasproduktion. Ein Papier der Stiftung Wissenschaft und Politik, die auch die Bundesregierung berät, plädiert für ein „atmendes Modell“, bei dem per Zertifizierung mit der Zeit die CO2-intensiven Erzeugungsformen auslaufen. Eine der Autorinnen, Kirsten Westphal, sitzt mit im neuen Wasserstoffrat.

Und auch aus Brüssel wird noch eine Strategie erwartet, die EU-Kommission will ihre Wasserstoffpläne voraussichtlich Anfang Juli vorlegen.

Reichlich Abstimmungsbedarf also, Wirtschaftsminister Altmaier sieht aber schon mal alles auf dem Weg, damit Deutschland „bei Wasserstofftechnologien die Nummer 1 in der Welt wird“.

Das Rennen scheint zumindest eröffnet, um Märkte, aber auch um die beste Erzählung, welche Form von Wasserstoff die Welt nutzen sollte. Nur handelt es sich sehr viel eher um einen Marathon als um einen Sprint. Unterwegs kann also noch jede Menge passieren.


Fotos: iStock, John Macdougall / AFP Pool / picture alliance

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