Gas, Wasserstoff, Brennstoffzellen

Grüner Wasserstoff zur Stromerzeugung: Eine utopische Vorstellung

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H2

„Grüner“ Wasserstoff (H2) ist der Wunschtraum der Bundesregierung für die CO2-freie Stromerzeugung. Er soll bei der intermittierenden Stromerzeugung durch Windenergie- und Solaranlagen für eine sichere Stromversorgung sorgen. Aber: Wasserstoff ist keine Primärenergie; er muss unter Nutzung von Primärenergie erst hergestellt werden.

Über 90% des Wasserstoffs wird heute über Steamreforming erzeugt, der eingesetzte Primärenergieträger ist meist Erdgas. Der auf diese Weise erzeugte Wasserstoff wird als „blauer“ Wasserstoff bezeichnet, da bei der Ausspaltung des Erdgases CO2 entsteht.

Die Wasserelektrolyse ist zwar eine zweite ausgereifte Herstellungstechnologie für die Wasserstofferzeugung, wurde aber wegen erheblicher Mehrkosten gegenüber dem Steamreforming deutlich weniger eingesetzt. Wird für den Betrieb der Elektrolyse Ökostrom verwendet, wird der entstehende Wasserstoff als „grün“ bezeichnet, da hierbei kein CO2 anfällt. Diese Technik wird von der Bundesregierung priorisiert.

Was aber bedeutet nun die politisch geforderte elektrolytische Herstellung des Wasserstoffs mittels mit „grünem“ Strom betriebenen Elektrolyseure für den Betrieb von mindestens 20 Gaskraftwerken?

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In Emden entsteht eine 320 MW-Wasserstoffanlage

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Planungsbild der 320 MW-Elektrolyseur-Anlage in Emden. Foto: EWE/Jan Lübkemann

Der norddeutsche Energieversorger EWE [1] setzt in Emden den Bau einer der größten Wasserstoff-Erzeugungsanlagen Europas um. Bezüglich der Realisierung des Großprojektes setzt EWE bei der Elektrolyse auf Siemens Energy. Die gesamte Erzeugungsanlage bestehend aus Elektrolyse sowie notwendiger Peripherie – wie beispielsweise Verdichter und Kühlsysteme – hat über die Lebensdauer eine mittlere Leistungsaufnahme von circa 320 Megawatt. Der Energietechnologie-Konzern wird ein 280-Megawatt-Elektrolysesystem als Kernstück der Anlage liefern. Im Jahr 2027 soll die Anlage in Emden in Betrieb gehen und dann pro Jahr rund 26.000 Tonnen grünen Wasserstoff für unterschiedliche Anwendungen bereitstellen [1].

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Wasserstoff-Strategie läuft finanziell aus dem Ruder

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Die Wasserstoff-Strategie der Bundesregierung klingt wie die Beschreibung eines Weges in die Zukunft, von dem die Realität irgendwann abgebogen ist.

Der Bundesrechnungshof warnt wegen Verzögerungen beim Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft in Deutschland vor Milliardenrisiken für den Steuerzahler. Trotz milliardenschwerer Förderungen verfehle die Regierung ihre Ziele – es drohe eine Dauerförderung mit erheblichen Folgen für die Bundesfinanzen, heißt es einem Sonderbericht der Behörde [1].

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Hiobsbotschaften über grünen Wasserstoff

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„Klimafanatismus lässt offensichtlich keinen Raum für Realismus. Während ringsum die wirtschaftliche Welt brennt, bastelt man in Berlin eifrig am nächsten Milliardendesaster. Diesmal heißt das Zauberwort “grüner Wasserstoff” – und die Rechnung ist so simpel wie verheerend“, hieß es im Report 24 vor einigen Wochen [1]. Auch Australien hatte, wie kürzlich berichtet, schlechte Erfahrungen mit grünem Wasserstoff machen müssen.

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Grüner Wasserstoff: Schlechte Erfahrungen in Australien

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Für 2025 ist der Start des deutschen Wasserstoffnetzes geplant. Die ersten 525 Kilometer des bundesweiten Wasserstoffnetzes sollen in diesem Jahr fertiggestellt werden. Bis 2032 soll es auf 9040 Kilometer ausgebaut werden und wichtige Wasserstoff-Standorte in allen Bundesländern miteinander verbinden: Häfen, Erzeugungsstandorte und Industriezentren. Die Gesamtkosten in Höhe von rund 19 Mrd. Euro soll die Privatwirtschaft tragen – mit staatlicher Unterstützung über Deckelung von Netzentgelten. Grundlage ist die ambitionierte Nationale Wasserstoffstrategie [1] „mit dem Ziel, bis 2025 Treibhausgasneutralität zu erreichen“. Das bedeutet, die Verwendung von „grünem“ Wasserstoff“, von dem Bedeutendes aber noch nicht in Sicht ist.

Die jetzt aus Australien kommende Nachricht über die dortigen Erfahrungen mit der Erzeugung von grünem Wasserstoff sollte eine Warnung für Deutschland sein. Auch in Australien sollte nämlich das letzte Puzzle-Teil des Netto-Null-Puzzles grüner Wasserstoff sein.

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Die Wasserstoff-Illusion

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In seinem 2022 erschienenen Buch [1] setzt sich Prof. Samuel Furfari sehr kritisch mit der von der EU und Deutschland propagierten Wasserstoff-Strategie auseinander. Furfari, Chemiker, war von 1982 bis 2018 leitender Beamter in der Generaldirektion Energie der Europäischen Kommission. Im Vorwort seines Buches schreibt er:

Im Juni 2020 kündigte Deutschland seine „Wasserstoffstrategie“ an. Wenige Wochen später zog die Europäische Kommission nach und startete eine eigene. Es stellte sich heraus, dass es sich dabei um nichts anderes als ein Kopieren und Einfügen dieses Dokuments der EU-Mitgliedstaaten handelte, in dem Deutschland auf dem Gebiet der Energiewende führend ist. Da das Geld für den Konjunkturplan frei verfügbar ist, reiben sich alle professionellen Subventionsjäger die Hände, da sie so einen Teil der finanziellen Gewinne zu ihrem eigenen Vorteil abholen können, aber auf Kosten künftiger Generationen.

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Wasserstoff für die Haushalte? Risiken, die man kennen muss.

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Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle in der Chemie und der Metallverarbeitung. Erfahrungen im industriellen Umgang mit Wasserstoff gibt es daher reichlich. Die Bundesregierung sieht im Wasserstoff ein Schlüsselelement für die Energiewende. Bei Produktion, Speicherung und Transport von Wasserstoff gibt es jedoch spezielle Sicherheitsrisiken, die vor allem beim großflächigen Einsatz von Wasserstoff bis hin in alle Haushalte dringend beachtet werden müssen.

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Wasserstoff – Sekt oder Selters der Energiewende?

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Dr. Jürgen Schulz

Claudia Kemfert, Energieexpertin am Deutschen Institut für Wirtschaft (DIW), bezeichnete Wasserstoff einmal als den ‚Champagner der Energiewende’ [1]. Viele Politiker, und besonders die Leitmedien, haben diesen Ausdruck wiederholt aufgegriffen, so dass er mittlerweile fest etabliert in den Köpfen der Gesellschaft verankert ist. Champagner ist jedoch teuer, und er wird nur zu besonderen Anlässen konsumiert, das weiß jeder. Die Medien haben es jedoch geschafft, die Idee in die Köpfe zu pflanzen, dass eine ‚Champagner-Wirtschaft‘ erstrebenswert, machbar und vor allem bezahlbar ist. Der Champagner-Vergleich gilt sicherlich, wenn man an die Nationale Wasserstoff Strategie (NWS) vom Ende her denkt [2a, b]. Die NWS wurde 2020 von der Bundesregierung verabschiedet. Sie bildet ein Kernelement der deutschen Energiewende. Der Wasserstoff wird dabei sowohl als Brennstoff als auch als Baustoff (Werkstoff) angesehen [2a, b]. Vornehmlich jedoch ist er als Brennstoff für die NWS von zentraler Bedeutung, denn bezogen auf die Masse, enthält eine Menge von 10% Wasserstoff dieselbe Energie wie 100% Erdgas [3].

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Bürgermeisterämter warnen vor der Scheinlösung „Wasserstoff“

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Durch das Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (seit 01.01.2024 in Kraft) sind die Kommunen Deutschlands verpflichtet, Wärmepläne zu erstellen.

Kürzlich beschloss der Bundestag im Rahmen des Energiewirtschaftsgesetzes ein Gesetz zum Aufbau eines Wasserstoff-Kernnetzes. Das Gesetz muss noch den Bundesrat passieren. Das Kernnetz soll die wichtigsten Leitungen der Wasserstofftransport- und Importinfrastruktur umfassen. Vorgesehen sind nahezu 10.000 km an Leitungen, die schrittweise von 2025 bis 2032 in Betrieb genommen werden sollen. In großen Teilen soll es sich um die „Umwidmung des derzeitigen Gasnetzes handeln“. Erwartet werden Investitionen von rund 20 Milliarden Euro.

Die Gaslieferer sehen hier eine Chance, allmählich von fossilem Erdgas auf höhere Wasserstoff-Anteile umzuschalten und so mittel- bis langfristig das bestehende Geschäftsmodell zu sichern. Entsprechend aktiv ist deren Lobby.

Vor diesem Hintergrund haben mehrere Organisationen unter Federführung des Umweltinstituts am 21.03.2024 einen offenen Brief [1] an die Bürgermeisterämter aller Gemeinden Deutschlands geschickt, in dem vor der Scheinlösung Wasserstoff gewarnt wird:

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Was Brüssels Pläne zum grünen Wasserstoff bedeuten

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Nach einer Betrachtung von Wall Street Journal nimmt die Öffentlichkeit allmählich wahr, dass Wasserstoff alle Kosten für erneuerbare Energien verdoppelt – explodierende Preise, instabile Stromnetze und Abhängigkeit von China für Seltenerdmetalle.

Politiker sagen gern, dass grüner Wasserstoff der klimaneutrale Kraftstoff der Zukunft ist. Wenn es nur wahr wäre. Eine Reihe von politischen Auseinandersetzungen in Brüssel zeigt die Gefahren der neuen „Wasserstoffwirtschaft“ auf, auch wenn die politische Begeisterung dafür einen neuen Höhepunkt erreicht.

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