EWI plädiert bei nationaler Wasserstoffstrategie für Technologieneutralität

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Die Bundesregierung plant, entweder am 20. oder am 27. Mai die nationale Wasserstoffstrategie zu verabschieden. Das hätte schon Ende letzten Jahres geschehen sollen. Doch zwischen dem Bundesministerium für Wirtschaft auf der einen und denen für Umwelt sowie für Bildung und Forschung auf der anderen Seite gab es in wichtigen Fragen unterschiedliche Positionen, was die Verabschiedung der Strategie verzögert hat. Ein zentraler Streitpunkt: Soll Deutschland künftig allein auf grünen Wasserstoff setzen? Oder aber, zumindest für eine Übergangsphase, zusätzlich auch auf blauen? Nun hat sich Energiewirtschaftliche Institut an der Kölner Universität (EWI) in dieser Frage zu Wort gemeldet – die Wissenschaftler plädieren für Technologieneutralität.

Grüner Wasserstoff stammt aus Elektrolyseuren, die mit Ökostrom betrieben werden. Blauer Wasserstoff wird dagegen aus Erdgas gewonnen. Das dabei entstehende Kohlendioxid wird abgeschieden und in unterirdischen Felsformationen gelagert. Damit kann es nicht in die Atmosphäre gelangen. Auch türkiser Wasserstoff stammt aus Erdgas. Er wird mithilfe einer Methanpyrolyse produziert, bei der aber kein gasförmiges Kohlendioxid, sondern fester Kohlenstoff anfällt, das so genannte Carbon Black. Das Material kann von der Industrie genutzt werden, etwa im Beton- oder Straßenbau. Alternativ lässt es sich ohne Aufwand endlagern.

pv magazine Titelthema Wasserstoff

Es gibt eine einfache Lösung für das Problem, das das EWI sieht, ohne dass die CO2-Verluste bei der Erdgasförderung und die Probleme bei der CO2-Speicherung den Klimawandel weiter anheizen: ein stärkerer Ausbau der Erneuerbaren.

In der Märzausgabe von pv magazine mit Schwerpunkt Wasserstoff finden Sie unter anderem einen Artikel dazu. Forscher des Fraunhoder ISE haben das kostengünstigste Energiewende-Szenario berechnet, das auch Wasserstoff berücksichtigt. Die Forscher rechnen aus, wie schnell Photovoltaik und Windkraft dafür ausgebaut werden können, wie viel Wasserstoff hierzulande grün produziert werden kann und wie viel sinnvollerweise importiert werden sollte.

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Die EWI-Forscher verweisen darauf, dass die Produktion von grünem Wasserstoff große Mengen an Strom aus erneuerbaren Energiequellen erfordert. Damit konkurriert die Wasserstoffelektrolyse unmittelbar mit alternativen Dekarbonisierungsoptionen, wie beispielsweise der Elektrifizierung des Industrie-, Verkehrs- oder Wärmesektors, um Solar-  und Windstrom. Zugleich verläuft der Zubau an Photovoltaik- und Windkraft-Leistung zu langsam, um wie vorgesehen 2030 insgesamt 65 Prozent des Strombedarfs aus erneuerbaren Quellen decken zu können.

Ein weiteres Problem liegt den Forschern zufolge darin, dass grüner Wasserstoff unter den derzeitigen Rahmenbedingungen nicht wirtschaftlich ist. „Beim Aufbau der Wasserstoffwirtschaft lässt sich daher das altbekannte ‚Henne-Ei-Problem‘ beobachten: Die Anreize für potenzielle Erzeuger, etwa in Wasserstoff-Elektrolyseure zu investieren, sind aufgrund geringer Nachfrage und folglich niedriger Zahlungsbereitschaft für den CO2-neutralen Wasserstoff nicht ausreichend“, erklären die EWI-Forscher Simon Schulte und David Schlund. Gleichzeitig fehlten möglichen Endverbrauchern und Nachfragern Angebotsdiversität und die Sicherheit, dass ausreichend Wasserstoffmengen zu bezahlbaren Preisen bereitgestellt werden können. Zwischen Erzeugung und Verbrauch hingen außerdem die Anreize für den Infrastrukturauf- und -ausbau von Angebot und Nachfrage ab.

„Um das Henne-Ei-Problem zu lösen – oder zumindest abzumildern –, bieten sich zunächst alle drei Herstellungstechnologien zur Initiierung einer Wasserstoffwirtschaft an“, argumentieren Schulte und Schlund. Aufgrund günstigerer Erzeugungskosten hätten insbesondere blauer (kurz- bis mittelfristig) und türkiser Wasserstoff (mittelfristig) das Potenzial, konventionell hergestellten Wasserstoff – der derzeit noch große Mengen an CO2-Emissionen verursacht – in großem Stil zu verdrängen und gleichzeitig neue Nachfragesektoren zu erschließen. „Parallel dazu können durch Forschung und Entwicklung sowie Reallabore die Kosten der grünen Wasserstoffherstellung gesenkt werden, so dass dieser langfristig auch ohne Förderung im Markt bestehen kann“, so die EWI-Forscher.

Zeitgleich könne durch den Ausbau der erneuerbaren Energien sichergestellt werden, dass langfristig ausreichend Strom für die Elektrifizierung von Endverbrauchssektoren und zusätzliche Strommengen für die Wasserelektrolyse zur Verfügung stehen.