Derzeit herrscht allerdings Ernüchterung. Der Aufbau einer wettbewerbsfähigen Wasserstoffwirtschaft kommt langsamer voran als in vielen Szenarien angenommen. Als erstes Land der Welt hat Deutschland den Aufbau eines Wasserstoff-Kernnetzes beschlossen. Die Frage, woher die notwendigen Mengen an bezahlbarem – und grünem! – Wasserstoff für dieses Netz kommen sollen, ist noch weitgehend unbeantwortet. Wunsch und Wirklichkeit klaffen auseinander.
Henne-Ei-Problem beim Wasserstoffhochlauf
Elektrolyseurskapazitäten, um ausreichend grünen Wasserstoff herzustellen, fehlen weltweit. In Deutschland gibt es viele Projekte auf dem Papier – finale Investitionsentscheidungen blieben bislang aber aus. Zu groß ist die Angst vor Fehlinvestitionen. Wieder einmal gibt es ein Henne-Ei-Problem: Ohne ausreichende Produktion sind die Preise hoch – fehlende Nachfrage ist die Folge. Ohne ausreichend hohe Nachfrage bleiben Investitionen in Produktionsanlagen aus. Die EU hatte sich das Ziel gesetzt, bis 2030 jährlich 10 Millionen Tonnen grünen Wasserstoff in den Mitgliedsstaaten zu produzieren und weitere 10 Millionen Tonnen zu importieren. Inzwischen geht sie davon aus, dass nur ein Fünftel davon in Europa produziert werden kann. Aber auch außereuropäisch läuft es schleppend. Schon einmal galt Wasserstoff als Wundermittel. „Das Wasser ist die Kohle der Zukunft“, schrieb Jules Verne im Jahrhundert in seinem Roman „Die geheimnisvolle Insel“. Was Verne und seine Zeitgenossen nicht wussten war, woher der preiswerte Strom für das damals bereits erfundene Elektrolyseverfahren herkommen sollte. Kohle und Öl waren einfach billiger als die aufwändige Umwandlung in Wasserstoff.
Wasserstoff bleibt ein kostbares Gut
Erst heute haben wir mit dem Klimaschutz einen externen Treiber für den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft. Trotzdem wird Wasserstoff auch langfristig ein kostbares Gut bleiben. Daher ist es wichtig, schon jetzt auf allen Ebenen darauf hinzuwirken, diesen so effizient wie möglich zu erzeugen, zu transportieren und zu nutzen. Grundsätzlich gilt das Prinzip „Electrification first“. Um hohe Umwandlungsverluste zu vermeiden, sollte überall dort, wo es technisch und ökonomisch sinnvoll ist, Strom zur Dekarbonisierung von Industrieprozessen, für die Mobilität und die Wärmeversorgung von Gebäuden eingesetzt werden. Aber Strom kann eben nicht alles und auch Strom erfordert kostenintensive Infrastruktur. Strom und Wasserstoff sind daher wie Geschwister zu betrachten. Sie sollten sich im Interesse der Kosteneffizienz ergänzen und als miteinander verzahnte Systeme organisiert werden. Eine Systementwicklungsstrategie, die – ohne in die spartenspezifische Detailplanung zu gehen – für die Planungen der Strom- und Wasserstoffnetze entsprechende Vorgaben liefert, ist dazu der richtige Weg.
Richtige Standorte und Fahrweise entscheidend
Zukünftig sollten Elektrolyseure vorwiegend dort angesiedelt werden, wo Strom zur Umwandlung ausreichend zur Verfügung steht und damit günstiger ist. Das sind in Deutschland und Europa Standorte mit einem hohen Aufkommen vor allem an Windenergie – nicht nur an Land, sondern möglicherweise auch auf dem Meer. Stehen Elektrolyseure in der Nähe der Erzeugungsquelle und nicht in den Zentren des Bedarfs, kann ein Stromtransport über weite Strecken durch das Stromnetz entfallen. In der Regel dürfte der Bau von Wasserstoff-Pipelines günstiger sein als der Ausbau des Stromnetzes. In der momentanen Hochlaufphase, in der die Wasserstoffinfrastruktur noch nicht zur Verfügung steht, sind auch Elektrolyseure an Standorten mit Wasserstoffbedarf zweckdienlich. Sie können helfen, das Henne-Ei- Problem zu überwinden. Neben dem richtigen Standort kann auch die Fahrweise von Elektrolyseuren kostendämpfend wirken. Natürlich wird die Wasserstoffproduktion vorwiegend in Zeiten hoher Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien und geringer Nachfrage erfolgen, aber sie sollte auch zur Vermeidung von Netzengpasssituationen und zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen. Auch für eine solche flexible, am Erneuerbaren-Angebot orientierte Fahrweise von Elektrolyseuren, ist der Aufbau des Wasserstoff-Kernnetzes notwendig. Systemdienliche Standorte und ein flexibler Betrieb von Elektrolyseuren können den Stromtransportbedarf verringern und dadurch das gesamte Energiesystem effizienter machen. Dafür ist ein geeigneter Rechtsrahmen mit klaren Preis- und Marktsignalen erforderlich, der beide Aspekte berücksichtigt. ■
