Wasserstoff: Hohes Potenzial

Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende

Der Ein­satz von Was­ser­stoff er­öff­net ein ho­hes Po­ten­zi­al zur Min­de­rung der Treib­haus­gas-Emis­si­o­nen in den Sek­to­ren Strom, Wär­me, In­dus­trie und Ver­kehr. Für den Ver­kehrs­sek­tor und die che­mi­sche In­dus­trie ist die Nut­zung von Was­ser­stoff nichts Neues, das Po­ten­zi­al des Ener­gie­trä­gers ist schon lan­ge be­kannt.

Mit der Na­ti­o­na­len Was­ser­stoff­stra­te­gie be­kennt sich die Bun­des­re­gie­rung zu ei­ner viel­fäl­ti­ge­ren An­wen­dung von Was­ser­stoff: im Ver­kehr, zur Be­hei­zung oder Küh­lung von Ge­bäu­den, in der In­dus­trie, in Brenn­stoff­zel­len. Was­ser­stoff wird in Zu­kunft ei­nen we­sent­li­chen Bei­trag zur Er­rei­chung der Zie­le der Ener­gie­wen­de leis­ten.

Grüner Wasserstoff allein wird nicht genügen

Mit der Na­ti­o­na­len Was­ser­stoff­stra­te­gie schaff­te die Bun­des­re­gie­rung 2020 ei­nen Hand­lungs­rah­men für die künf­ti­ge Er­zeu­gung, den Trans­port, die Nut­zung und Wei­ter­ver­wen­dung von Was­ser­stoff und da­mit für ent­spre­chen­de In­no­va­ti­o­nen und In­ves­ti­ti­o­nen. Sie de­fi­niert die Schrit­te, die not­wen­dig sind, um zur Er­rei­chung der Kli­ma­zie­le bei­zu­tra­gen, neue Wert­schöp­fungs­ket­ten für die deut­sche Wirt­schaft zu schaf­fen und die in­ter­na­ti­o­na­le ener­gie­po­li­ti­sche Zu­sam­men­ar­beit wei­ter­zu­ent­wi­ckeln.

Die Na­ti­o­na­le Was­ser­stoff­stra­te­gie ist ein Mei­len­stein der deut­schen Ener­gie­po­li­tik. Den­noch be­geht die Bun­des­re­gie­rung ei­nen Feh­ler. Der Was­ser­stoff­be­darf wird von ihr deut­lich un­ter­schätzt: Die Bun­des­re­gie­rung sieht bis 2030 ei­nen Was­ser­stoff­be­darf von ca. 90 bis 110 Te­ra­watt­stun­den in Deutsch­land. Al­lein die deut­sche In­dus­trie be­nö­tigt be­reits heu­te rund 70 Te­ra­watt­stun­den Was­ser­stoff pro Jahr.

Die EU-Kom­mis­si­on hat En­de Mai den de­le­gier­ten Rechts­akt zur EU-Er­neu­er­ba­ren-Richt­li­nie vor­ge­legt. Da­mit de­fi­niert die EU-Kom­mis­si­on ihre Kri­te­rien für "grü­nen" Was­ser­stoff. Be­reits im Vor­feld kri­ti­sier­ten Elek­tro­ly­seur­her­stel­ler und die Gas­bran­che die Kri­te­rien als zu streng. Die EU-Kom­mis­si­on weich­te sie da­rauf­hin zwar auf, al­ler­dings sind die Re­ge­lun­gen im­mer noch sehr kom­plex, so dass sie den Hoch­lauf der Was­ser­stoff­wirt­schaft brem­sen.

Um die bes­ten Prei­se und da­mit ei­nen zü­gi­gen Markt­hoch­lauf zu ga­ran­tie­ren, ist Wett­be­werb zwi­schen Tech­no­lo­gien not­wen­dig. Ne­ben Was­ser­stoff aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien müs­sen da­her auch an­de­re Ver­fah­ren, die CO2-neu­tra­len Was­ser­stoff her­stel­len kön­nen, ge­för­dert wer­den. Die Er­zeu­gung von Was­ser­stoff aus Erd­gas mit­hil­fe der Dampf­re­for­mie­rung und an­schlie­ßen­der CO2-Spei­che­rung meh­re­re Ki­lo­me­ter un­ter dem Mee­res­grund – der so­ge­nann­te "blaue" Was­ser­stoff – ist pra­xis­er­probt und lang­fris­tig wirk­sam. Auch die in­no­va­ti­ve Methan-Py­ro­ly­se, bei der aus Erd­gas "tür­ki­ser" Was­ser­stoff und rei­ner Koh­len­stoff er­zeugt wer­den, bie­tet gro­ßes Po­ten­zi­al.

Welchen Rechtsrahmen braucht der H2-Markthochlauf?

Die Studie "Was­ser­stoff ent­fes­seln – wel­chen Rah­men braucht der Markt­hoch­lauf?" be­trach­tet die ak­tu­el­le Markt­la­ge für Was­ser­stoff. In drei Work­shops ha­ben das In­sti­tut für Kli­ma­schutz, Ener­gie und Mo­bi­li­tät (IKEM) und con|energy consult ge­mein­sam mit zahl­rei­chen Ak­teu­ren der Gas-Wirt­schaft ak­tu­el­le Hemm­nis­se im Was­ser­stoff-Markt­hoch­lauf iden­ti­fi­ziert so­wie Lö­sungs­op­ti­o­nen dis­ku­tiert und be­wer­tet.

Des Wei­te­ren wur­den auch Lö­sungs­vor­schlä­ge für die ent­spre­chen­den He­raus­for­de­run­gen er­ar­bei­tet und kon­kre­te rechts­po­li­ti­sche Maß­nah­men for­mu­liert, die für ei­nen schnellst­mög­li­chen und ei­nen öko­no­misch so­wie öko­lo­gisch ef­fi­zien­ten Markt­hoch­lauf not­wen­dig sind. Die Maß­nah­men wur­den an­hand ih­rer Wirk­sam­keit für den Markt­hoch­lauf von Was­ser­stoff und ih­res re­gu­la­to­ri­schen Um­set­zungs­auf­wan­des be­wer­tet.

Die Studie er­gab, dass vor al­lem der ein­heit­li­chen Be­griffs­de­fi­ni­ti­on, der Eta­blie­rung ei­nes ein­heit­li­chen Zer­ti­fi­zie­rungs­sys­tems, der Lo­cke­rung des ho­ri­zon­ta­len Un­bund­lings (ins­be­son­de­re für Ver­teil­net­ze) und der För­der­richt­li­nie für staat­lich ge­för­der­te Dif­fe­renz­ver­trä­ge (CfD) ei­ne ho­he Wirk­sam­keit im Markt­hoch­lauf bei­ge­mes­sen wird. So­ge­nann­te "deal breaker" für den eu­ro­pä­i­schen Was­ser­stoff­markt wer­den so be­sei­tigt.

Expertenthema

Industriestandort sichern

Was folgt, wenn Deutsch­land sei­ne hei­mi­sche Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on auf nur ei­ne Tech­no­lo­gie be­grenzt? Un­ter­neh­men der Gas­wirt­schaft und ih­re größ­ten Ab­neh­mer – da­run­ter die Stahl- und Che­mie­in­dus­trie – wer­den In­ves­ti­ti­o­nen in die Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on aus Wett­be­werbs­grün­den ins Aus­land ver­la­gern, wo der­lei Tech­no­lo­gie­be­schrän­kun­gen nicht be­ste­hen. Der Preis für kli­ma­neu­tra­len Was­ser­stoff wird da­mit zum we­sent­li­chen Stand­ort­fak­tor im in­ter­na­ti­o­na­len Wett­be­werb. Ge­lingt es zu­dem nicht, "grü­nen" Was­ser­stoff zu wett­be­werbs­fä­hi­gen Prei­sen in Deutsch­land her­zu­stel­len, droht – wie schon bei der Pho­to­vol­ta­ik – ei­ne wei­te­re Ab­wan­de­rung ei­ner Ener­gie­tech­no­lo­gie ins Aus­land.

Gas-Infrastruktur für Transport und Speicherung von Wasserstoff

Bedeutung des Gas-Netzes für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft

Ne­ben dem Grund­stoff Erd­gas zur Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on lie­fert die Gas­bran­che mit dem Gas-Netz aber auch die nö­ti­ge In­fra­struk­tur, um Was­ser­stoff zu trans­por­tie­ren und zu spei­chern. Es ist rich­tungs­wei­send, dass die Stra­te­gie auch die Be­deu­tung des Gas­net­zes für den Auf­bau ei­ner Was­ser­stoff­wirt­schaft an­er­kennt. So pro­fi­tie­ren nicht nur die Kom­mu­nen, in de­ren Be­sitz sich das Netz viel­fach be­fin­det, son­dern auch die rund 20 Mil­li­o­nen Kun­den, die heu­te Erd­gas pri­mär als Heiz­ener­gie nut­zen. Denn ins­be­son­de­re im Wär­me­markt, dem größ­ten Ab­satz­markt für Erd­gas in Deutsch­land, kann Was­ser­stoff Tem­po in die De­kar­bo­ni­sie­rung brin­gen.