Mit dem chilenischen „Haru Oni“-Projekt von Siemens Energy fördert die Bundesregierung im Rahmen ihrer Wasserstoffstrategie das erste internationale Projekt für Öko-Wasserstoff. Mittels sogenannter Power-to-X-Technologie produziert der Energiekonzern mit Windenergie und CO2 aus der Luft grünen Wasserstoff. Der gilt als Hoffnungsträger für die Energiewende – ob als Stromspeicher, Kohleersatz oder klimaneutraler Treibstoff. Doch für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft gibt es noch zahlreiche Hürden.
WAS IST POWER TO X?
Der englische Begriff Power to X (PtX; Strom zu X) steht übergreifend für eine ganze Reihe verschiedener Umwandlungsprozesse zur Speicherung und späteren Nutzung von Energie. Dabei kann etwa überschüssiger – oder aber eigens hierfür produzierter – Strom aus Windparks in Gase wie Methan oder eben reinen Wasserstoff (Power to Gas), in flüssige Kraftstoffe (Power to Fuel), in Wärme (Power to Heat) oder in chemische Grundstoffe für die Industrie (Power to Chemicals) umgewandelt werden.
Gerade Wasserstoff soll hier als Alternative zu fossilen Energieträgern eine Schlüsselrolle einnehmen und kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise in energieintensiven Industrien und im Verkehr.
WAS IST DAS BESONDERE AN WASSERSTOFF?
Er ist zuhauf verfügbar: In der Natur kommt das Element (chemisches Symbol: H) beispielsweise in Wasser vor. Allerdings ist es fast ausschließlich in chemischen Verbindungen vorhanden. Im Fall von Wasser (H2O) muss diese Verbindung in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten werden – und dafür braucht es viel Energie. Handelt es sich dabei um Ökostrom, wird von „grünem“ Wasserstoff gesprochen. Ein nachhaltiges Power-to-X-Netzwerk ist also zwangsläufig mit dem Ausbau erneuerbarer Energieträger verbunden.
WO LÄSST SICH GRÜNER WASSERSTOFF EINSETZEN?
Potenziale gibt es dort, wo in absehbarer Zukunft nur mit großem Aufwand eine Versorgung direkt mit Strom möglich wäre – etwa in Schiff- und Luftfahrt. Bedeutung hat Wasserstoff auch bei der Herstellung synthetischer Kraftstoffe. Die Chemieindustrie und Raffinerien verbrauchen viel Wasserstoff, der bislang vor allem aus fossilen Energieträgern gewonnen wird. In Hochöfen von Stahlwerken könnte grüner Wasserstoff die sogenannte Einblaskohle ersetzten.
WELCHE HERAUSFORDERUNGEN GIBT ES?
Noch sind Aufwand und Kosten für die Technik vergleichsweise hoch. Die Bundesregierung setzt auf „Skaleneffekte“ in der Produktion, also darauf, dass große Nachfragemengen die Herstellung kostengünstiger machen und sich teure Produktionsumstellungen rentieren.
Dafür ist neben internationaler Kooperation und einem großen Absatzmarkt auch Zeit nötig. Die EU-Kommission peilt an, dass die Produktion von sauberem Wasserstoff bis 2024 auf eine Million Tonnen und bis 2030 auf zehn Millionen Tonnen steigt. Zum Vergleich: Derzeit werden nach EU-Angaben knapp zehn Millionen Tonnen Wasserstoff in Europa vor allem durch den Einsatz fossiler Energieträger produziert.
Da das Potenzial erneuerbarer Energien in Deutschland den künftigen Bedarf an grünem Wasserstoff nicht decken dürfte, setzt das Bundesforschungsministerium unter anderem auf Partnerschaften mit afrikanischen Ländern. Geforscht wird an einem vereinfachten Transport des Gases, das hierfür bislang in der Regel verflüssigt werden muss.
Der Bund für Umwelt und Naturschutz (BUND) fordert von Anfang an verbindliche Nachhaltigkeitsregeln für Power to X, damit die Technologien wirklich klimafreundlich werden. Verbraucherschützer mahnen, dass die Ausbaukosten der Wasserstoffwirtschaft – etwa für Netze – nicht auf Privatverbraucher abgewälzt werden dürften.
