Grüner Wasserstoff: die Lösung für die Energiewende?

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Grüner Wasserstoff könnte ein Schlüsselelement für die Energiewende sein – er ist in der Lage, CO₂-Emissionen in der Industrie und im Verkehr deutlich zu reduzieren.

Der grüne Wasserstoff könnte der Heilsbringer in der Energiewende sein. Er soll fossile Energien ersetzen und so hunderttausende Tonnen des Klimakillers C02 einsparen. Wasserstoff soll in Zukunft unsere Autos antreiben, Strom erzeugen und unsere Wohnstuben heizen. Was ihn vor allem interessant macht: Er hat das Potenzial grüne Energien, also Sonnen-, Wind und Wasserkraft, zu speichern. Aktuell eine der größten Herausforderungen in der Energiewende.

Wie wird grüner Wasserstoff hergestellt?

Wasserstoff selbst entsteht, indem man mithilfe von Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet. Bei dem sogenannten Elektrolyse-Verfahren wird als Nebenprodukt Sauerstoff freigesetzt. Somit ist die Spaltung mehr als umweltfreundlich. Doch einen Haken gibt es: Der verwendete Strom, stammt aktuell fast zu mehr als 90 Prozent aus fossilen Brennstoffen wie Erdgas. Dabei werden große Mengen an C02 freigesetzt – der Wasserstoff ist also nicht umweltfreundlich. Die Lösung: Erneuerbare Energien für die Gewinnung des Stroms nutzen. Denn dann wird der Wasserstoff tatsächlich grün.

Dieses Verfahren zur Herstellung des grünen Wasserstoffs wird auch als Power-to-Gas bezeichnet. Das sind sogenannte Power-to-X-Technologien (PtX-Technologien), bei denen Strom genutzt wird, um zum Beispiel Gase (Power-to-Gas), Wärme (Power-to-Heat) oder flüssige Energieträger (Power-to-Liquid) herzustellen. PtX-Technologien gelten als wichtige Lösung, um die Klimaziele einzuhalten und den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern.

Die Effizienz von Wasserstoffautos

Ein großer Teil des CO2-Ausstoßes entsteht auch durch den Individualverkehr. Doch wäre grüner Wasserstoff die Lösung für das CO2-Problem? Was viele nicht wissen: Wasserstoffautos sind auch Elektrofahrzeuge. Der Unterschied zu vollelektrischen Fahrzeugen ist, dass eine Brennstoffzelle mit einem Wasserstofftank verbaut ist. So entsteht während der Fahrt der Strom für den Antrieb. „Der große Nachteil des Wasserstoffantriebes ist, dass er einen, im Vergleich zum reinen E-Antrieb, extrem schlechten Wirkungsgrad hat“, erklärt Mobility-Experte Michael Brecht. Bei einem Wirkungsgrad von 22 Prozent – bei einem Elektroauto sind es mehr als 70 Prozent – braucht man sehr viel Wasserstoff für den Betrieb eines Autos. So viel auch noch als grünen Wasserstoff zu produzieren, sei derzeit unmöglich. „Auch wenn wir zukünftig durch den Bau großer Pipelines verflüssigten ‚grünen‘ Wasserstoff quer durch die Welt transportieren, so lohnt sich auf keinen Fall der Aufbau eines weiteren, flächendeckenden H2-Tankstellennetzes für das Beliefern der Pkws der Autofahrer.“

Der nächste große Nachteil, neben dem Wirkungsgrad, ist das Tanken der Autos. Es bräuchte unzählig viele Wasserstofftankstellen, die auf ganz Deutschland verteilt sein müssten. Und im besten Fall auch im Ausland. „Das ist nicht umsetzbar, da vor allem schon so viel in die Elektromobilität investiert wurde“, sagt Brecht.

Anders ist es bei Lastkraftwägen, die Wasserstoff tanken. Auch Flugzeuge, Züge und Busse fallen darunter. „Generell gilt: Je größer das Fahrzeug in einem Flottenverbund, desto eher ist grüner Wasserstoff geeignet“, erklärt der Experte. Denn anders als bei Autos wären „nur“ zentrale Depots für das Tanken errichtet werden