Das Henne-Ei-Problem beim Wasserstoffhochlauf
Geht es um den Wasserstoffhochlauf, ist oft die Rede vom sogenannten Henne-Ei-Problem: Ohne nennenswerte Abnehmer von Wasserstoff, etwa in der Industrie, lohnt sich keine H2-Produktion im großen Stil. Aber ohne eine gut ausgebaute Wasserstoff-Herstellung stellt die Industrie ihre Energienachfrage nicht auf H2 um, weil die Versorgung nicht gesichert wäre.
Damit Angebot und Nachfrage in Schwung kommen, starten erste große Wasserstoffprojekte: Die bislang größte Wasserstoff-Fabrik Deutschlands entsteht zum Beispiel gerade bei Emden in Niedersachsen.
Wissenschaftler durchdenken aktuell zudem die Option, H2 als Speicher einzusetzen. Grüner Wasserstoff könnte rückverstromt dabei helfen, Dunkelflauten zu überbrücken. H2-Speicher würden produzierten Wasserstoff aufnehmen, wenn die Nachfrage in der Industrie oder im Mobilitätssektor (noch) nicht ausreichend vorhanden ist.
Wie weit ist das Wasserstoff-Kernnetz?
Voraussetzung für die Nutzung von Wasserstoff ist aber auch ein gut ausgebautes Netz zum Transport des Gases. Doch wer soll das Netz bauen und betreiben? Und wie gelingt der Umbau unseres Erdgasnetzes zu einem Wasserstoffnetz? Aktuell fehlen in Deutschland sowohl der Ordnungsrahmen als auch das Finanzierungsregime für Wasserstoffverteilnetze.
Dennoch ist der Plan, bis 2032 das Wasserstoffkernnetz in mehreren Etappen auszubauen. Es soll dann 9040 Kilometer lang sein. Dazu werden zum einen neue Leitungen verlegt, zum anderen bestehende Erdgasleitungen umgerüstet. Insgesamt sind für den Aufbau des Wasserstoffnetzes Investitionen in Höhe von insgesamt rund 19 Milliarden Euro eingeplant.
Goldener Wasserstoff als Hoffnung
Wenn wir Wasserstoff zukünftig in großen Mengen nutzen wollen, dann am besten klimafreundlich. Zur Herstellung von Wasserstoff gibt es verschiedenen Verfahren. Je nachdem, welche Energie zur Herstellung von H2 eingesetzt wird, ist der Prozess umweltfreundlich oder nicht – und bekommt eine Farbe zugeordnet. Dabei ist grüner Wasserstoff, bei dem Wasser (H20) mithilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen in Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H2) aufgespalten wird, die umweltfreundlichste Option. Eine weitere Möglichkeit ist die Gewinnung von H2 aus dem Erdreich – dem goldenen oder weißen Wasserstoff.
- Weißer oder goldener Wasserstoff ist natürlich entstandener Wasserstoff, der in der Erdkruste lagert. Die geologischen Vorkommen sind weltweit verteilt und bislang noch wenig erforscht.
- Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt, wobei der Strom aus erneuerbaren Energien stammt, zum Beispiel aus Wind und Sonne. Bei diesem Prozess entsteht kein CO2, was grünen Wasserstoff zur umweltfreundlichsten Option macht.
- Gelber Wasserstoff wird mittels Elektrolyse mit Strom aus dem allgemeinen Strommix hergestellt – und damit aus teilweise erneuerbarem und teilweise fossilem Strom.
- Pinker Wasserstoff entsteht mittels Elektrolyse mit Strom aus Kernenergie, was in Deutschland durch den Atomausstieg mittlerweile nicht mehr möglich ist.
- Türkiser Wasserstoff wird hergestellt durch Methan-Pyrolyse, bei der fester Kohlenstoff statt gasförmigem CO2 entsteht. Diese Variante ist potenziell klimafreundlicher als grauer oder blauer Wasserstoff, aber befindet sich noch in der Entwicklung.
- Blauer Wasserstoff wird aus Erdgas hergestellt. Das dabei entstehende CO2 wird durch Carbon Capture and Storage (CCS) abgeschieden und gespeichert.
- Grauer Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen, meist Erdgas, gewonnen – ohne das CO2 dabei abzuscheiden. Diese Methode ist damit nicht nachhaltig.
Rechtliche Rahmenbedingungen für Wasserstoff
Die rechtlichen Vorgaben zur Herstellung und Förderung von Wasserstoff sind aktuell noch im Entstehen. Mit dem Wasserstoffbeschleunigungsgesetz (WasserstoffBG) möchte die Bundesregierung den Wasserstoffhochlauf in Deutschland voranbringen. Das WasserstoffBG ist zwar schon beschlossen, muss aber noch in Kraft treten. Darüber hinaus stehen 2026 weitere Novellen und Konkretisierungen des Gesetzes an – unter anderem zur finanziellen Förderung und zu Herkunftsnachweisen von grünem Wasserstoff.
FAQ zum Thema Wasserstoff
Wann kommt der Durchbruch von Wasserstoff?
Schon 2027 soll Deutschlands größte Wasserstofffabrik in Ostfriesland in Betrieb gehen und grünen Wasserstoff produzieren. Es wird erwartet, dass der Wasserstoffmarkt bis 2030 weiter Fahrt aufnimmt. Potenzielle Abnehmer sind die Stahl- und Chemieindustrie. Der Stahlkonzern Salzgitter zum Beispiel rüstet derzeit Teile seiner Produktion auf grünen Stahl aus umweltfreundlichem Wasserstoff um.
Wie weit ist das Wasserstoffnetz?
Im Jahr 2024 hat die Bundesnetzagentur den Bau des Wasserstoff-Kernnetzes in Deutschland genehmigt. Bis 2032 soll das größte Wasserstoffnetz Europas entstehen. Die Gesamtlänge des genehmigten Kernnetzes beträgt laut Fernleitungsnetzbetreiber Gas e. V. 9040 Kilometer und besteht zum überwiegenden Teil (rund 60 Prozent) aus umgerüsteten Erdgasleitungen. Die Investitionskosten belaufen sich aktuell auf 18,9 Milliarden Euro.
Wie umweltschädlich ist die Herstellung von Wasserstoff?
Ob die Herstellung von Wasserstoff umweltschädlich oder -freundlich ist, hängt von der Energie ab, die man für die H₂ -Produktion nutzt. Grüner Wasserstoff aus erneuerbarem Strom verursacht kein CO₂ und ist daher umweltfreundlich. Grauer Wasserstoff aus fossilen Quellen wie Erdgas hingegen setzt CO₂ frei und ist somit klimaschädlich.
