Wasserstoff ist ein zentraler Baustein der Energiewende. Dies betonen Akteure aus Wirtschaft, Politik oder Wissenschaft fast täglich. Er soll nicht nur bei der Dekarbonisierung der Wirtschaft helfen, sondern auch zur Energiesicherheit beitragen und langfristig Erdgas ersetzen.
Forscher vom Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit und vom Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) warnen in dem Forschungsprojekt „Wasserstoff als Allheilmittel?“ vor falschen Hoffnungen. Auf Basis aktueller Studien empfehlen sie, die Förderung von Wasserstoff auf Anwendungsfelder wie die Stahl- und Ammoniakproduktion sowie langfristige Energiespeicherung zu beschränken.
Ohne klare politische Priorisierung drohen Fehlentwicklungen, die einen nachhaltigen Einsatz von Wasserstoff gefährden und gleichzeitig effizientere, preiswertere Alternativen verdrängen könnten.
In dem Impulspapier „Wasserstoff sparsam einsetzen“ geben die Forschenden basierend auf dem Bericht „Das Wasserstoffdilemma: Verfügbarkeit, Bedarfe und Mythen“ aktuelle Politikempfehlungen. Dazu zählt etwa: Wasserstoff wird für Pkw, Busse und für den Lieferverkehr als nicht sinnvoll erachtet.
Grüner Wasserstoff braucht große Mengen an grünem Strom
In Niedersachsen wurde kürzlich die weltweit erste Wasserstoff-Zugflotte im Regelbetrieb in Betrieb genommen. Ministerpräsident Stephan Weil pries dies als „Fortschritt made in Niedersachen“. Das Beispiel zeigt: Wasserstoff wird in vielen Anwendungsbereichen als Lösung der Zukunft präsentiert: Er soll etwa im großen Stil Erdgas und Öl im Verkehr und in der Wärmeversorgung ersetzen.
„Optimistische Studien, die eine breite Verfügbarkeit von Wasserstoff versprechen, beflügeln diese Hoffnungen“, sagt Dr. Jens Clausen vom Borderstep Institut. „Zwar wird grüner Wasserstoff ein unverzichtbarer Baustein im Energiesystem der Zukunft sein, aber seine Herstellung erfordert große Mengen an grünem Strom. Es dauert daher, bis größere Mengen verfügbar sein werden.“
Die Forscher verglichen verschiedene Studien zum prognostizierten Bedarf und verfügbaren Angebot an grünem Wasserstoff in Deutschland. Sie wollen die Politik unterstützen, realistische und ambitionierte Transformationspfade zu entwickeln. Sowohl der Ausbau der notwendigen regenerativen Stromerzeugung als auch der Elektrolysekapazitäten wird Jahrzehnte in Anspruch nehmen.
Unverzichtbar für Energiespeicher, Chemie- und Stahlindustrie
„Wir wollen eine hohe Versorgungssicherheit, Klimaschutz und bezahlbare Energiepreise. Um diese drei Ziele zu erreichen, brauchen wir parallel zum Aufbau der Wasserstoff-Wirtschaft und dem rasanten Ausbau der erneuerbaren Energien vor allem auch eine Priorisierung von Wasserstoffanwendungen“, sagt Dr. Florian Kern vom IÖW.
„In der Stahlherstellung, als Langzeit-Energiespeicher und als Rohstoff für Raffinerien und die Chemieindustrie ist Wasserstoff nach heutigem Stand der Technik unverzichtbar, um die Klimaziele zu erreichen. In anderen Bereichen sollten energetisch und preislich effizientere Lösungen bevorzugt werden“, so Kern weiter.
In diesem Zusammenhang zeigt das Beispiel aus Niedersachsen: Zum Klimaschutz kann ein solcher Betrieb nur beitragen, wenn Wasserstoff aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Das ist zurzeit nicht der Fall. Der schnelle Ausbau der erneuerbaren Energien ist daher eine Grundvoraussetzung für die grüne Wasserstoff-Wirtschaft.
Ineffizient für Wärme- und Verkehrssektor
Da es bei der Herstellung von Wasserstoff hohe Umwandlungsverluste gibt, verbraucht Wasserstoff deutlich mehr Primärenergie als direkt-elektrische Lösungen: Ein Heizkessel mit Wasserstoff etwa würde 5-mal so viel Energie verbrauchen wie eine Wärmepumpe. Und ein Pkw mit Wasserstoff-Antrieb benötigt doppelt so viel grünen Strom wie ein E-Auto mit Akku.
Fördert die Politik Wasserstoff in solchen Bereichen trotzdem, könnten sich effizientere Technologien weniger durchsetzen. Der Linienbetrieb der Wasserstoff-Zugflotte in Niedersachsen etwa erfolgt auf einer kurzen Strecke, die vorher mit Dieselloks betrieben wurde. Die effizientere und billigere Lösung wäre gewesen, elektrische Batteriezüge einzusetzen.
„Für den Klimaschutz ist es ein riesiges Problem, wenn sinnvolle Investitionen durch Technologie-Hypes verhindert werden“, warnt Technologieforscher Kern. „Sollte sich herausstellen, dass die Prognosen zur Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff zu optimistisch waren, müssen wir uns weiterhin mit fossilen Brennstoffen behelfen und verfehlen die Klimaziele.“
Bundesregierung muss in ihrer Wasserstoffstrategie Prioritäten setzen
Zentrales Instrument der Politik ist die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung von 2020, die in diesem Jahr überarbeitet werden soll. „Die Politik muss Wasserstoffanwendungen priorisieren und so Richtungs- und Investitionssicherheit schaffen“, fordert Projektleiter Prof. Dr. Klaus Fichter vom Borderstep Institut. „Wir untersuchen, ob die aktuelle Politik – inklusive staatlicher Förderprogramme – sinnvoll ist und wie sie die Strategien zentraler Akteure beeinflusst.“
Kern ergänzt: „Pilotprojekte können sinnvoll sein, um Technologien weiterzuentwickeln und praktische Erfahrungen zu sammeln. Aber es braucht auch Richtungssicherheit, in welchen Bereichen Wasserstoff wirklich eine gute Option zur Dekarbonisierung ist. Fördermittel sollten in solche Anwendungen fließen, für die weitgehender Konsens besteht, dass Wasserstoff dort notwendig ist.“
Das Forschungsprojekt „Wasserstoff als Allheilmittel?“ läuft bis Ende 2023. Es wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Förderprogramm „Insight – interdisziplinäre Perspektiven des gesellschaftlichen und technologischen Wandels“.
Weiterführende Informationen:
- Policy Insights „Wasserstoff sparsam einsetzen“
- Ausführlicher Bericht „Das Wasserstoffdilemma: Verfügbarkeit, Bedarfe und Mythen“
- Über das Projekt
