Green Gas
13.02.2019

Grüner Wasserstoff: Einmal Gas und wieder zurück

Foto: Tennet TSO
Tennet plant in der Nordsee eine Energie-Insel, die Windstrom und Wasserstoff produzieren soll.

Grüner Wasserstoff aus Ökostrom birgt ein riesiges Potenzial für die Energiewende. Industrie und Politik ringen um die richtige Anschubhilfe, damit aus „Power-to-Gas“ ein Geschäftsmodell wird.

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Das Modellprojekt war nicht ganz billig. 13,5 Millionen Euro hat die Power-to-Gas-Anlage von Uniper im Hamburger Stadtteil Reitbrook gekostet. Knapp die Hälfte davon übernahm der Steuerzahler – über das Nationale Innovationsprogramm Wasser- und Brennstoffzellentechnologie (NIP). Uniper baute die kompakte Anlage, die 225 Kubikmeter Wasserstoff (H2) pro Stunde produzieren und ins Erdgasnetz einspeisen konnte. Dazu spaltete sie Wasser mit Windenergie per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff auf. 2015 und 2016 war das. Und heute?

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„Die Anlage steht im sogenannten ruhenden Betrieb, weil sich aufgrund fehlender Rahmenbedingungen in Deutschland keine tragfähigen Geschäftsmodelle realisieren lassen“, sagt René Schoof, bei Uniper zuständig für Speicheranlagen. Das Gleiche gelte für eine weitere Anlage in Brandenburg. Schoof ist Teilnehmer eines parlamentarischen Abends Ende vergangenen Jahres in Berlin. Abgesandte großer Industrieunternehmen diskutieren darüber, ob Deutschland eine Produktion von „grünem“ Wasserstoff aus Ökostrom im großindustriellen Maßstab braucht. Die Uniper-Anlagen sind ein gutes Beispiel dafür, woran es bei dieser Idee noch hakt: Die Herstellung des klimaneutral hergestellten Gases lohnt sich finanziell nicht, es ist im Vergleich zu Erdgas zu teuer.

Lobbyverband verspricht 70.000 neue Arbeitsplätze

Für Werner Diwald, den Vorsitzenden des Deutschen Wasserstoff- und Brennstoffzellenverbands (DWV), ist der Fall trotzdem klar. Seit Jahren predigt er unermüdlich, dass eine langfristige Speicherung von Wind- und Sonnenstrom in großen Volumen nur mit Wasserstoff möglich ist. Dieser kann – in Reinform oder umgewandelt in Methan – über das Erdgasnetz transportiert, rückverstromt oder zu synthetischen Kraftstoffen weiterverarbeitet werden.

Audi E-Gas-Anlage
Im Emsland stellt Audi mit Ökostrom Wasserstoff her – und daraus synthetisches Erdgas.
Foto: Audi
70.000 neue Arbeitsplätze bis 2030 und ein Marktpotenzial von jährlich rund 40 Milliarden Euro bis 2050 stellt Diwald in Aussicht, wenn hierzulande eine Wasserstoff-Industrie entsteht. Und endlich wieder Technologieführerschaft – die bei Photovoltaik-Anlagen und Batterien für die E-Mobilität an China ging. Kritiker warnen hingegen vor den hohen Energieverlusten, wenn Strom bis zu seiner Nutzung drei- bis viermal umgewandelt wird: Am Ende bleibt nur etwa ein Drittel der eingesetzten Energie übrig.

Industrie in den Startlöchern

Dennoch steht die Industrie in den Startlöchern. „Die Technologien sind da, und sie sind bereit“, sagt Roland Käppner, Chef der Sparte Energiespeicher und Wasserstoff bei Thyssen-Krupp. Die Elektrolyse müsse nur noch billiger werden. Auch Politik und Wissenschaft sind sich einig, dass der Umbau der Energiewirtschaft ohne die Nutzung von H2 kaum machbar ist. Experten der Forschungsinstitute Fraunhofer ISE und Fraunhofer IPA und der Beratungsfirma E4tech entwickelten im Auftrag des Verkehrsministeriums einen Fahrplan zur Etablierung der Elektrolyse.

Fazit: Zum Erreichen der Klimaziele müssten bis 2050 zwischen rund 100 und über 200 Gigawatt Leistung installiert werden. Auch volkswirtschaftlich wäre die H2-Wirtschaft von Vorteil, ermittelte die Energieagentur Dena: Die Systemkosten einer integrierten Strom- und Wasserstoffwirtschaft wären um rund 500 Milliarden Euro niedriger als bei reiner Stromwirtschaft. 

Lösung für ehemalige Braunkohlereviere?

Der Aufbau einer Wasserstoffindustrie könnte zudem den Wegfall zehntausender Arbeitsplätze abfedern, insbesondere in den ehemaligen Braunkohlerevieren im Rheinland, der Lausitz und in Helmstedt, die vom Strukturwandel betroffen sind. Das sagt Oliver Wittke (CDU), Parlamentarischer Staatssekretär im Wirtschaftsministerium. Außerdem ließen sich  der Luft- und Seeverkehr, Teile des Schwerlastverkehrs sowie bestimmte Industrieprozesse nur mit Wasserstoff-basierten, synthetischen Kraftstoffen dekarbonisieren.

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Keywords:
Power-to-X | Elektrolyse | Energiewende | Green Gas | grüner Wasserstoff
Ressorts:
Governance | Technology | Markets

Kommentare

Wenn ich den Artikel so lese, muss ich wieder bitter daran denken, wie viel Zeit ihr häufig aus Angst oder feiner Zurückhaltung bereits verstrichen ist, die man in anderen Ländern weitaus effektiver genutzt hat. Der technologische Fortschritt erzwingt es ja langsam aber bis man hier mal in die Bewegung kommt, wurden in China schon Milliarden investiert und die staatsnahen Unternehmen schaffen Fakten. Wenn man nicht mit Fortschritt dagegen halten kann, muss es die Flexibilität sein.

Wieso hört man eigentlich nichts mehr von den Preisträgern des letztjährigen Zukunftspreises der deutschen Wissenschaft? Der Bundespräsident hat doch nicht ohne Grund eine Auszeichnung für Wissenschaftler gegeben, die mittels einer Trägerflüssigkeit Wasserstoff ohne Druck speichern und transportieren kann, sogar das herkömmliche Tankstellennetz und Pipelines nutzen kann, sowie mit normalen Tankschiffen zu Beispiel günstig produzierten Wasserstoff aus Nordafrika und anderswo her hierher verfrachten kann.

<Kritiker warnen hingegen vor den hohen Energieverlusten, wenn Strom bis zu seiner Nutzung drei- bis viermal umgewandelt wird: Am Ende bleibt nur etwa ein Drittel der eingesetzten Energie übrig.> heißt es im Text.
Wir sollten uns schon die Frage stellen, ob es sinnvoll ist, in Zeiten überschüssiger erneuerbarer Energie diese unbedingt ins Stromnetz einspeisen zu müssen und negative Energiepreise an den Börsen zu provozieren - das ist wohl volkswirtschaftlich mehr als fraglich... oder diese über 100e km in die Alpen zu den Pumpspeicherkraftwerken zu transportieren und die überlasteten Netze weiter zu belasten - auch keine optimale Idee... oder ob wir Verluste in Kauf zu nehmen bereit sind, aber eine sinnvolle Nutzung damit erreichen.
Um die Kirche im Dorf zu lassen: ein herkömmliches kalorisches Stromkraftwerk (keine GuD Anlage) bringt so ca. 40% Wirkungsgrad - nur die eingesetzte Primärenergie (Kohle, Gas ...) ist aus der Erde hervorgeholt und der Rest wird "in die Atmosphäre entsorgt".
Anders, wenn der Strom aus erneuerbarer Quelle stammt, zB PV oder Wind... die Sonne scheint so oder so und die installierte Leistung kostet nun mal mehr oder weniger einen Fixbetrag, bzw belastet die "Sauberkeitsbilanz" v.a. bei Herstellung und Transport - ist aber im Zuge der Energiewende eine von der Politik gewünschte Richtung und daher als zu beschreitender Weg zu verstehen. Ist das kWp mal installiert und damit unweigerlich seine "Sauberkeitsbilanz" aufgestellt, muss es wohl das Ziel sein, über den Lebenszyklus der Anlage so viele kWh Strom als nur möglich zu produzieren.... Aber es wird deswegen kein kg mehr an fossilen Brennstoffen eingesetzt.
Wenn hier der Gesamtwirkungsgrad ebenfalls 40% betragen würde, dann möchte ich gerne wissen was klüger ist: fossile Ressourcen mit einer Energieausbeute von 40% auf "immer" (zumindest in einigen Millionen Jahren gedacht) zu "verbrauchen" oder bei erneuerbaren Ressourcen einen Gesamt Wirkungsgrad von 40% in Kauf zu nehmen und dabei keinen Raubbau an Millionen Jahren alten Rohstoffen vornehmen zu müssen.

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