Was kann Wasserstoff?

Dekarbonisierung ist und bleibt eine der wichtigsten Aufgaben unserer Zeit – weltweit, national und natürlich auch hier in der Region. Als potenter Wegbereiter für den Verzicht auf fossile Energieträger ist Wasserstoff schon seit längerem in aller Munde. Die EU strebt an, bis 2050 eine vollständig grüne Wasserstoffinfrastruktur zu schaffen, die deutsche Bundesregierung rief den Wasserstoffrat ins Leben. Es gilt, Chancen und Perspektiven der chemischen Speicherung auszuloten und sie umfassend auf den Weg zu bringen – für Mobilität und Industrie, im Wärmesektor und in der Energiewirtschaft.

Energiebündel mit enormem Potenzial

Die Energie aus Sonne und Wind wird mit durch Elektrolyse erzeugtem Wasserstoff speicherbar, lokal einsatzfähig und transportabel – das „grüne“ Gas gilt als wichtiges Schlüsselelement für die intelligente Vernetzung der Sektoren Strom, Verkehr und Wärme, aber auch als Wegbereiter für die CO2-Reduktion im Schwerlasttransport, der Stahlproduktion oder der Chemieindustrie.
Gesellschaftliche Initiativen, politische Entscheider und Konzerne sind gleichermaßen interessiert am talentierten Element H2, weswegen der Ist-Stand nicht in wenige Kennzahlen zu fassen ist. Vielmehr bewegt man sich in einer Gemengelage aus Pilotprojekten, bereits etablierten Kreisläufen und Visionen, die sich nur durch steuerliche (Um-)Gestaltung verwirklichen lassen werden. Und man stellt fest, dass es mehr noch als um die Kopplung von Sektoren um eine größtmögliche Vernetzung aller Akteure gehen muss. Keine kleine Aufgabe!

Industrie-Grau wird zu Grün

Bundesweit werden jährlich 50 bis 60 TWh Wasserstoff für die Herstellung von Ammoniak, Methanol und in Raffinerieprozessen genutzt. Dieser („graue“) Wasserstoff stammt bislang nahezu komplett aus fossilen Energien. Dabei stehen schon jetzt Elektrolyse-Technologien für die industrielle Anwendung zur Verfügung.
In Salzgitter zum Beispiel wird seit kurzem mit grünem Wasserstoff erfolgreich CO2-armer Stahl produziert – Schwerindustrie trifft Klimaschutz, und es funktioniert. Der Substitution in vielen Anwendungsfällen stehen also kaum wissens- oder technologiebedingte Barrieren im Wege. Ökonomische allerdings schon: Durch EEG-Umlage, Stromsteuer und weitere Abgaben verteuert sich die Nutzung von grünem Strom zur Wasserstoff-Herstellung – perspektivisch wäre es förderlich, die Umwandlung von Strom zu grünem Gas nicht mehr als Endverbrauch zu behandeln.

Bei der Mobilität riecht es noch nach viel Arbeit

Aber in Zukunft auch immer weniger nach Abgasen, wenn Wasserstoff vermehrt auf die Straße gebracht wird. Vor allem in den Bereichen Schwerlasttransport, große Nutzfahrzeuge und Flugverkehr ist der Innovationsdruck hoch, denn weite Strecken und hoher Treibstoffbedarf sind für die breite CO2-Reduktion (etwa über Elektrifizierung) größere Hürden als der reguläre Pkw-Verkehr. Wasserstoff soll nun für das nötige technologische Tempo sorgen, zum Beispiel wird im stillgelegten Braunkohle-Revier derzeit das Zukunftsprojekt Energiepark Helmstedt geplant. Hier sollen unter anderem Wind- und Photovoltaikanlagen angesiedelt werden und zusammen mit der Energieerzeugung aus Biomasse und Plastikabfällen entsteht eine Basis für die industrielle Produktion von Wasserstoff, Methanol und synthetischen Kraftstoffen, die unter anderem im öffentlichen Nahverkehr genutzt werden können. Auch in Lüneburg schaut man bereits in die Wasserstoff-Zukunft: Elbfähren und Busse im Nahverkehr mit Wasserstoffantrieb über Brennstoffzellen, Wasserstoffzüge zur Reaktivierung alter Bahnstrecken ... Visionen werden lebendig und die Gegebenheiten im Bundesland mit den meisten Windenergieanlagen und damit reichlich erneuerbaren Energien sorgen für Rückenwind.

Bestehende Infrastruktur, lokal genutzt

Grünen Wasserstoff über die vorhandenen Netze an den Mann und die Frau zu bringen, also beizumischen, ist eine weitere Herausforderung, bei der Wasserstoff zeigen soll, was er kann. Hierbei stellt sich für Netzbetreiber die Frage, welche Wasserstoffanteile im bestehenden Erdgasnetz erreichbar sind. Bisher liegt die zulässige Wasserstoffquote im Gasnetz bei unter 10 Prozent ­– ein Pilotprojekt in Sachsen-Anhalt erforscht derzeit die mögliche Erhöhung auf bis zu 20. Hier werden zur Projektvorbereitung rund 400 Heizungen und andere Kunden-Endgeräte hinsichtlich ihrer Wasserstoff-Verträglichkeit untersucht. Die Studie des Netzbetreibers Avacon und des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) soll dazu dienen, geeignete Regeln für die Netzintegration von Wasserstoff zu entwickeln.

Hendrik Paul ist Avacon-Kommunalreferent am Standort Lüneburg.

EXPERTEN-MEINUNG

Hendrik Paul von Avacon über kurze und auch die ganz langen Wege

„Wichtige Schritte beim Wasserstoff sind gemacht.“

„Und das natürlich vor allem mit der klaren politischen Willenserklärung zum Aufbau einer funktionierenden Wasserstoffwirtschaft. Wichtig ist aber auch, die Komplexität, die dahintersteckt, nicht zu unterschätzen. Zu versprechen, dass unser Land sich dank chemischer Speicherung im Handumdrehen allein über erneuerbare Energien versorgen kann, wäre unredlich. Die Energiemengen, die wir brauchen, können uns nur über ergänzende internationale Zusammenarbeit zufließen, Stichwort Dezentralität. Hierfür muss groß gedacht werden – und dies geschieht auch bereits.

Ebenso spannend kann es aber sein, ganz klein zu denken und Dezentralisierung anders zu wenden: Das tun wir derzeit als Projektpartner der Salzgitter AG, die mit SALCOS (Salzgitter Low CO2 Steelmaking) ein Konzept dafür entwickelt hat, ihre Hochöfen auf ein wasserstoffbasiertes Herstellungsverfahren umzustellen. Die neue Elektrolyseanlage wird mit Strom aus Windkraftanlagen vor Ort betrieben. Bis zu 95 Prozent CO2 können so perspektivisch eingespart werden. Der CO2-arm erzeugte Stahl verbessert wiederum die CO2-Bilanz der Produkte seiner Käufer. ­Wir freuen uns, den Windstrom (und viel Herzblut) für dieses richtungsweisende Vorhaben zu liefern und mit unserem wachsenden Knowhow, mit Ideen und Innovationskraft auch in anderen Regionen – wie beispielsweise Lüneburg – die Energie für eine gute Zukunft zu sichern.“