Ringen um sauberen Wasserstoff

Wer Klimaschutz will, aber von der Verbrennertechnik in Fahrzeugmotoren nicht lassen kann, landet früher oder später beim Wasserstoff. Der verbrennt - ob in einem Motor oder in einer Brennstoffzelle - unter Zugabe von Sauerstoff zu reinem Wasser. Zudem lässt sich Wasserstoff ähnlich wie Erdgas in Pipelines oder Tankschiffen transportieren. Er ist gut speicherbar und kann fossile Brennstoffe praktisch überall ersetzen: in Lkws, Autos oder Loks, bei der Herstellung von Stahl, Zement oder Chemiestoffen. Aus Wasserstoff und dem Klimagas Kohlendioxid kann man synthetische Kraftstoffe, sogenannte E-Fuels, für Schwerlaster, Flugzeuge oder Schiffe herstellen, bei denen Batterien nicht viel Sinn machen.

In den vermeintlichen Wunderstoff setzt auch die Bundesregierung große Hoffnungen. Wirtschaftsminister Peter Altmaier stellte am Mittwoch die zuvor vom Kabinett verabschiedete »Nationale Wasserstoffstrategie« auf eine Stufe mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz. Grüner Wasserstoff sei der »saubere Brennstoff der Zukunft«, sagte der CDU-Politiker.

Wasserstoff hat aber ein großes Problem. Es braucht viel Energie, um per Elektrolyse die Wasserstoff- von den Sauerstoffatomen zu trennen. Und soll Wasserstoff für den Klimaschutz sinnvoll sein, muss die zu seiner Erzeugung nötige Energie aus erneuerbaren Quellen stammen. Dann bekommt er den Beinamen »grün«.

Das Farbenspektrum beim Wasserstoff ist allerdings bunter. Die Herstellung basiert derzeit weitgehend auf fossilen Brennstoffen wie Erdgas sowie einem Strommix mit Kohle, Öl und Gas - so entsteht »grauer Wasserstoff«. Diesen möchte man umfärben: Wird das bei der Erzeugung freigesetzte CO2 abgespalten und unterirdisch eingelagert, spricht man von »blauem Wasserstoff«. Die Aufmerksamkeit richtet sich auf leer geförderte Öl- und Gaslager, die es zum Beispiel unter der Nordsee zu Hunderten gibt.

Gerade beim »grünen« Wasserstoff bringt die mehrfache Umwandlungskette enorme Energieverluste mit sich - bis zu zwei Drittel der ursprünglich eingesetzten Ökoenergie gehen verloren. Das macht den Einsatz derzeit etwa fünfmal teurer als den des »grauen« oder »blauen« Wasserstoffs. Dieses Problem versucht die Koalition durch einen »Wumms« an Förderung zu lösen. Als großen Erfolg feiern die Befürworter, dass im Rahmen des kürzlich beschlossenen Konjunkturpakets sieben Milliarden für den »Markthochlauf« von Wasserstoff in Deutschland und weitere zwei Milliarden für »internationale Partnerschaften« bereitgestellt werden. Das zusätzliche Geld ermöglichte es schließlich auch, die monatelange Hängepartie um die Wasserstoffstrategie zu beenden. Schon mehrmals sollte sie im Kabinett beschlossen werden, wegen interner Streitigkeiten wurde dies immer wieder verschoben.

Gegenüber dem Ursprungsentwurf aus dem Wirtschaftsministerium von Anfang Februar ist das jetzige Papier deutlich klimafreundlicher. So spielte zuvor grüner Wasserstoff eher eine Nebenrolle, jetzt steht dieser im Vordergrund. So heißt es nun, nur solcher Wasserstoff, der auf Basis erneuerbarer Energien hergestellt wird, sei »auf Dauer nachhaltig«.

Dank der zusätzlichen Milliarden konnte nun auch die geplante Kapazität von Elektrolyseuren zur Erzeugung von Wasserstoff aufgestockt werden. Zu den bisher vorgesehenen bis zu 5000 Megawatt bis 2030 sollen bis 2035, aber »spätestens bis 2040« weitere 5000 Megawatt hinzukommen.

Mit der selbst erzeugten Menge kommt die Bundesrepublik aber nicht weit. In Zahlen geht die jetzige Wasserstoffstrategie davon aus, dass 2030 der deutsche Bedarf bei 90 bis 110 Terawattstunden liegen wird. Zum Vergleich: Der gesamte deutsche Energieverbrauch liegt derzeit bei rund 2500 Terawattstunden jährlich. Vom geplanten Bedarf sollen in Deutschland nur 14 Terawattstunden selbst erzeugt werden. Wie die Lücke geschlossen wird - ob durch Importe von künstlichen Windkraft-Wasserstoff-Inseln in der Nordsee oder aus Mega-Solarparks in Nordafrika oder im Nahen Osten - oder durch global gehandelten »blauen« Wasserstoff ist noch völlig offen.

Nach Ansicht der Umweltverbände lässt sich die Lücke nur verkleinern, indem Erneuerbare deutlich ausgebaut werden und durch strikte Effizienzvorgaben die Nachfrage reduziert wird. Bis 2030 müsse der Anteil der erneuerbaren Energien auf 75 Prozent am Strommarkt erhöht werden, betont Antje von Broock vom BUND. Bis dato plant die Bundesregierung aber mit nur 65 Prozent.