Wasserstoffanlage

"Power to X"-Technologie Bringt "grüner" Wasserstoff die Energiewende?

von Till Bücker

Stand: 20.09.2019, 16:14 Uhr

In der Politik wird er bereits als "Energieträger der Zukunft" bezeichnet. Und auch in der Industrie ist der "grüne" Wasserstoff der neue Hoffnungsträger. Doch nicht überall scheint er sich durchzusetzen.

Während heute überall auf der Welt Menschen auf die Straße gehen und für einen besseren Klimaschutz demonstrieren, hat auch das Klimakabinett der Bundesregierung sein Klimaschutzpaket beschlossen. Im Rahmen der Diskussionen kam in den vergangenen Wochen ein Thema immer wieder zum Vorschein - der "grüne" Wasserstoff, hergestellt mithilfe von Ökostrom.

Eine Zukunftstechnologie?

Besonders Siemens glaubt an die Kraft des "grünen" Wasserstoffs. Noch im laufenden Jahr will der Technologiekonzern zusammen mit Österreichs größtem Stromkonzern Verbund das erste Pilotprojekt für die Herstellung in Linz starten. "Wir werden Ende des Jahres den ersten Wasserstoff aus erneuerbarer Energie erzeugen", versprach Verbund-Chef Wolfgang Anzengruber jüngst auf einer Energiekonferenz.

Die Anlage sei nach eigenen Angaben das größte Projekt dieser Art in Europa. Auch deshalb steuert die Europäische Union zwei Drittel der Kosten bei. Denn: "Unser Ansatz kann einen wesentlichen Beitrag für den Klimaschutz leisten", sagte Anzengruber. Verbund und Siemens verlangen von Europa mehr Bemühungen auf dem Gebiet des "grünen" Wasserstoffs, um eine Innovationsführerschaft zu übernehmen. Die USA würden das Thema Wasserstoff eher vernachlässigen.

Wenn es nach Siemens geht, soll Deutschland der wichtigste Standort der Zukunftstechnologie werden. In Sachsen errichtete das Unternehmen gemeinsam mit der Fraunhofer-Gesellschaft ein Labor für Wasserstoffforschung. Ziel der Kooperation ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit. Denn aktuell ist das Verfahren schlicht zu teuer. Wenn sich aber einzelne Projekte bis hin zur Massenherstellung entwickeln, steigt die Nachfrage und die Preise sinken. Alle von Siemens hergestellten Gasturbinen soll ab dem nächsten Jahr schon 20 Prozent Wasserstoff verbrennen - ab 2030 dann volle 100 Prozent.

Elektrolyse mit erneuerbarer Energie

"Die Wasserstoffwirtschaft wird das Welt-Wachstumsthema in den nächsten Jahren sein", sagte Energie-Forschungschef Armin Schnettler dem "Handelsblatt". Noch wird Wasserstoff hauptsächlich über Erdgasspaltung mit heißem Wasserdampf (Dampfreformierung) hergestellt. Zwar ist Erdgas einer der harmloseren fossilen Brennstoffe - viel CO2 wird dennoch ausgestoßen. Das soll sich mit der verheißungsvollen "Power to X"-Technologie ändern. Das Beratungsunternehmen Boston Consulting Group (BCG) prognostizieren ihr ein Marktpotenzial von bis zu einer Billion Dollar im Jahr 2050.

"Die einzige Möglichkeit, Wasserstoff ohne CO2-Ausstoß und damit komplett umweltfreundlich zu produzieren, ist die Elektrolyse durch Wasser", erklärte Stefan Metz vom Industriegasekonzern Linde kürzlich im Gespräch mit boerse.ARD.de. Bei einer Elektrolyse werden Wasserteilchen unter Spannung - im besten Fall mit erneuerbarer Energie erzeugt - in Sauerstoff und Wasserstoff zersetzt.

Der Wasserstoff kann bei Bedarf in Strom umgewandelt, von Strom- und Gasnetzbetreibern ins Netz eingespeist werden und sich damit zu einem wichtigen Bestandteil im Schwerlast-, Schiffs- oder Flugverkehr entwickeln. Außerdem kann er als Rohstoff direkt in der Chemie- oder Stahlindustrie sowie für den Betrieb von Brennstoffzellen eingesetzt werden. Sprich: Ein klimaneutraler und leicht speicherbarer Brennstoff, allerdings mit hohen Effizienzverlusten.

"Unsinn" oder immer wichtiger?

Herbert Diess, Volkswagen

Herbert Diess, Volkswagen. | Bildquelle: picture alliance / dpa

Ein Grund, warum sich auch das Wasserstoffauto bisher nicht durchgesetzt hat. Durch die erforderte Energie komme lediglich rund 25 Prozent oder höchstens ein Drittel am Auto selbst an, so Metz. Der Rest gehe verloren. Im Gegensatz zur Dampfreformierung sei die Elektrolyse wegen der geringen Produktionsmengen des Wasserstoffs außerdem deutlich teurer.

In der Automobilbranche wird das Thema Wasserstoff heiß diskutiert. VW-Chef Herbert Diess machte am Rande der Automesse IAA in Frankfurt klar, was er von einem Wasserstoff-Antrieb hält: "Das ist einfach Unsinn!" Er sei sich sicher, dass das Wasserstoffauto in den nächsten zehn Jahren keine ernstzunehmende Option werde. Volkswagen, der größte Autobauer der Welt, setze dagegen voll auf die Batterie im Elektroauto.

Anders sieht das der zweitgrößte Hersteller und Wasserstoff-Vorreiter Toyota. Bereits 2014 brachten die Japaner das erste Serienfahrzeug auf den Markt. "Für größere Fahrzeuge mit höherem Reichweitenbedarf wie auch für Nutzfahrzeuge wird die Wasserstoff-Brennstoffzelle deutlich an Bedeutung gewinnen", sagte Deutschlandchef Alain Uyttenhoven beim Club Hamburger Wirtschaftsjournalisten vor einigen Tagen. "Wir brauchen für die Elektromobilität beide Technologien." Auch BMW stellte auf der IAA gerade erst den "i Hydrogen Next" vor, einen umgerüsteten X5 mit Wasserstoffantrieb.

Der Kampf gegen den Klimawandel

Vor allem in der Industrie besteht hingegen kaum Zweifel am "grünen" Wasserstoff. Siemens ist nicht der einzige deutsche Großkonzern, der Chancen im Wasserstoff wittert. Kein Wunder: "Wenn wir unsere Emissionsziele erreichen wollen, brauchen wir solche Anlagen im großen Maßstab. Da werden hohe Milliardenbeträge investiert und es ist sinnvoll, sich jetzt schon ein Stück vom Kuchen zu sichern", sagte Energieexperte Hanns Koenig von der Londoner Unternehmensberatung Aurora Energy Research.

Gerade auch aus der Politik könnten die Investoren kommen. Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) beschrieb Wasserstoff in der vergangenen Woche als "zentralen Energieträger der Zukunft". Mitte September wurden neun "Wasserstoffregionen" vorgestellt, wo die Wasserstofftechnologie erforscht und erprobt werden soll sowie Fördergelder fließen. Besonders die norddeutschen Bundesländer mit ihren Windparks wollen den überschüssigen Windstrom nutzen und in Wasserstoff speichern.

"Grüner" Wasserstoff solle "inländisch in industriellem Maßstab baldmöglichst produziert werden", heißt es darüber hinaus in einem Papier des Bundeswirtschaftsministeriums. Mit einer "Nationalen Strategie Wasserstoff", die bis Dezember vorgelegt werden soll, will die Politik die einstige Nischenlösung in der Debatte nun unterstützen und die Ausgangsposition deutscher Konzerne stärken.

Belastungen aus dem Weg gehen

Viele Unternehmen stellen daher ihren Herstellungsprozess auf Wasserstoff um. So suchen vor allem Stahl- und Chemiefirmen nach Möglichkeiten, emissionsärmer zu produzieren. Durch eine mögliche zusätzliche Bepreisung von CO2-Emissionen drohen ihnen ansonsten Belastungen in Milliardenhöhe. Schon jetzt sind die Preise für die CO2-Zertifikate, die die Unternehmen hinsichtlich des europäischen Emissionsrechtehandels kaufen müssen, seit einem Jahr um gut 20 Prozent in die Höhe geschossen.

Der weltgrößte Stahlkonzern ArcelorMittal startet etwa ein Wasserstoffprojekt in Hamburg. Bis 2050 will das Unternehmen in Europa klimaneutral produzieren. Thyssenkrupp und Salzgitter haben das gleiche Ziel und wollen es durch Wasserstoff erreichen. Ob direkt im Hochofen oder durch den Bau einer Reduktionsanlage, die sowohl mit Erdgas als auch mit Wasserstoff läuft. Somit könnte der Stahl bald nicht mehr grau, sondern grün gekocht werden. Die Klimaaktivisten auf den Straßen wird's freuen.