Grüner Wasserstoff und PtX: Problemlöser oder „Fata Morgana“?

Die Nationale Wasserstoffstrategie sorgt weiterhin für Diskussionsstoff – innerhalb der Bundesregierung ebenso wie in der gesellschaftlichen Debatte. Beschlossen ist noch nichts: Die bisherigen Zeitpläne sind bereits heute Makulatur und die Corona-Krise verursacht weitere Verzögerungen. Umstritten ist insbesondere, wo grüner Wasserstoff künftig eingesetzt werden sollte, welche Probleme und Herausforderungen der Energiewende er lösen kann. Zugleich könnten sich aber auch Möglichkeiten bieten, beim Wiederhochfahren der Wirtschaft nach Corona mehr Dynamik in Sachen Wasserstoff und Power-to-X zu entfachen.

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Bereits vor Ausbruch der Corona-Pandemie war die Bundesregierung mit ihrer Nationalen Wasserstoffstrategie im Verzug. Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU) hat den Entwurf seines Hauses schon zu Jahresbeginn ins Kabinett eingebracht. Dort besteht bislang offenbar noch Uneinigkeit. In den Tagesordnungen der Kabinettssitzungen haben aufgrund der weltweiten Krise verständlicherweise andere Themen Vorrang. Diskutiert wird die Wasserstoffstrategie trotzdem.

Ein Zeitalter des grünen Wasserstoffs?

Keine Frage: Wasserstoff bietet als Energieträger eine erstaunliche Vielseitigkeit – und regt nicht zuletzt deswegen bereits seit Jahrzehnten das Vorstellungsvermögen all derer an, die an einer künftigen, klimafreundlicheren Gesellschaft arbeiten. Zum einen ist Wasserstoff als Ressource prinzipiell nahezu unbegrenzt verfügbar. Zum anderen lässt sich das Gas ebenso als Energiespeicher einsetzen wie direkt verbrennen oder als Ausgangsprodukt nutzen, um mittels Power-to-X synthetische Kraft- und Brennstoffe herzustellen. Das Bundeswirtschaftsministerium sieht im Wasserstoff nicht umsonst ein „Schlüsselelement der Energiewende“.

Grau, blau, türkis, grün und rot – die „Farben“ des Wasserstoffs

Doch Wasserstoff ist nicht gleich Wasserstoff. Das Gas an sich ist zwar farblos – bei seiner Gewinnung geht es dennoch ganz schön bunt zu. Je nach Ursprung wird zwischen grauem, blauem, türkisem, grünem und rotem Wasserstoff unterschieden. Der sogenannte graue Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen. Das gleiche ist bei blauem Wasserstoff der Fall: Hier wird jedoch das CO₂ abgeschieden und gespeichert (Carbon Capture and Storage, kurz: CCS). Türkiser Wasserstoff ist Wasserstoff, der über die thermische Spaltung von Methan hergestellt wird. Dabei entsteht fester Kohlenstoff anstatt CO₂.

Grüner Wasserstoff wiederum wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt, wofür allein Strom aus erneuerbaren Energien eingesetzt wird. Eine weitere Variante ist der Rote Wasserstoff, bei dem für die Elektrolyse jedoch Atomstrom genutzt wird – in Deutschland politisch kein Thema. Langfristig gilt der Grüne Wasserstoff daher als die beste Option. Er ist jedoch nicht die einzige klimaneutrale Variante, wie in der Wasserstoffstrategie ausdrücklich vermerkt wird. Auch blauer Wasserstoff soll demnach künftig eine Rolle spielen.

Problemlöser oder Scheinlösung?

Beim Einsatz von Wasserstoff geht es nicht allein um technologische Fragen, die Debatte wird auch wirtschaftspolitisch und gesellschaftlich geführt. Darüber, dass Grüner Wasserstoff einen wichtigen Beitrag bei der Erreichung der Klimaziele leisten kann, besteht heute weitgehend Einigkeit. Geht es jedoch um Mengen und Einsatzgebiete, scheiden sich die Geister.

Beispiel Deutsche Umwelthilfe (DUH): Sie wehrt sich insbesondere gegen eine mögliche Verwendung des Grünen Wasserstoffs und seiner Folgeprodukte (PtX, E-Fuels) im Straßenverkehr. Dies sei eine Scheinlösung, so Dorothee Saar, Bereichsleiterin Verkehr und Luftreinhaltung bei der DUH, in einem Beitrag für „Tagesspiegel Background“: „Anstatt unter wachsendem Handlungsdruck eine Fata Morgana anzusteuern, brauchen wir einen zeitnahen vollständigen Ausstieg aus dem Verbrennungsmotor“.

Oliver Krischer, stellvertretender Fraktionsvorsitzender der Bundestagsfraktion von Bündnis 90/Die Grünen spricht sich dafür aus, den Einsatz von Wasserstoff im Stahlsektor zu fokussieren. Für ihn sei Wasserstoff nicht der Kern des energietechnischen Systems, so der Politiker während einer Diskussionsrunde des Forums für Zukunftsenergien.

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Deutschland mit Wettbewerbsvorsprung

Doch auch der umfassendere Einsatz von Wasserstoff hat viele Befürworter. Für den Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) ist ein schneller und kosteneffizienter Markthochlauf entscheidend für den Erfolg der Nationalen Wasserstoffstrategie. Dafür hat der Verband verschiedene Maßnahmen definiert. Zu ihnen gehört unter anderem die Unterstützung des Markthochlaufs von Wasserstofftechnologien über den Verkehrssektor sowie das Ermöglichen von Investitionen an und zur Versorgung von Raffinerien. Zudem müsse auch blauer Wasserstoff im Sinne des Markthochlaufs eine Rolle spielen und das Potenzial von türkisem Wasserstoff genutzt werden. Bei der Veranstaltung des Forums Zukunftsenergien hob Dr. Carsten Rolle, BDI-Abteilungsleiter Energie- und Klimapolitik, hervor, dass Deutschland derzeit bei Wasserstofftechnologien noch einen Wettbewerbsvorsprung besitzt.

Nach Überzeugung der FDP sollte die Wasserstoffstrategie zentraler Bestandteil des Klimapakets sein. „Wir schlagen konkret vor, dass die Bundesregierung Wasserstoff gleichberechtigt behandelt, beim Ausbau von Infrastrukturen mit den batterieelektrischen Antrieben“, so der Parteivorsitzende Christian Lindner.

Umstrittener Einsatz im Straßenverkehr

Die Mitglieder des Bundekabinetts formulieren diplomatisch. Die Gegensätze werden dennoch deutlich: „Wir brauchen eine weltweite Strategie für die Herstellung synthetischer Brenn-, Kraft- und Grundstoffe aus Ökostrom. Diese können perspektivisch national wie international einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und für den Aufbau einer klimaneutralen Wirtschaft leisten“, so Bundesumweltministerin Svenja Schulze (SPD). Dabei sei jedoch nicht jedes Anwendungsgebiet sinnvoll. Schulze spricht sich dafür aus, Power-to-X-Produkte gezielt dort einzusetzen, wo eine direkte Elektrifizierung nicht möglich sei, „also etwa im Luftverkehr, Seeverkehr oder in der Stahlindustrie.“ Im Straßenverkehr, gerade bei Pkw, setzt Schulze auf die direkte Stromnutzung.

Hier verläuft eine der Konfliktlinien innerhalb der Bundesregierung, denn Wirtschaftsminister Altmaier sieht den Straßenverkehr durchaus als ein künftiges Einsatzgebiet. „Mobilitätsanwendungen bergen großes Potential zur Anwendung von Wasserstoff. Der Verkehrssektor muss auf technologische Innovationen setzen, um die sektoralen Klima- und Erneuerbaren-Ziele zu erreichen. Die wasserstoffbasierte Mobilität ist vor allem für die Anwendungen eine Alternative, die nur mit Abstrichen auf die batteriebetriebene Mobilität setzen können und auch zukünftig auf gasförmige oder flüssige Kraftstoffe angewiesen sind“, heißt es diesbezüglich im Entwurf der Wasserstoffstrategie.

10-Punkte-Plan der PtX-Allianz

Auch die Power to X Allianz spricht sich für den Einsatz im Straßenverkehr aus. Das branchenübergreifende Aktionsbündnis aus Unternehmen und Verbänden geht sogar noch weiter: „Grüner Wasserstoff und PtX-Technologien können in allen Sektoren einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten. Die Nutzung von PtX-Technologien muss deshalb grundsätzlich auch allen Anwendungsbereichen offenstehen und in allen Sektoren gleichrangig ermöglicht werden“, heißt es in einem 10-Punkte-Plan, den die Allianz zur Wasserstoffstrategie erstellt hat. Dies sei eine wesentliche Voraussetzung für einen zügigen Markthochlauf von PtX-Technologien, denn „nur über die Aktivierung von Skalierungspotenzialen wird der noch notwendige Schritt in die Wirtschaftlichkeit dieser Technologien zeitnah erfolgen.“

Auch im Gebäudesektor sollten die Nutzung von Wasserstoff, synthetischem Methan, synthetischem Propan/Butan und synthetischen flüssigen Energieträgern berücksichtigt werden: „Synthetische Brennstoffe aus PtX können eine bedeutsame Rolle für eine zügige und flächendeckende CO₂-Minderung im Gebäudesektor einnehmen, da sie herkömmlichen fossilen Brennstoffen problemlos in sukzessiv steigenden Mengen beigemischt werden können.“ Zudem setzt sich die Power to X Allianz dafür ein, bei der Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion ausschließlich erneuerbaren Strom zu nutzen: Grüner Wasserstoff und seine Folgeprodukte sollten im Mittelpunkt stehen.

Wasserstoff und PtX: Rufe nach neuen Rahmenbedingungen

Inwieweit die verschiedenen Forderungen und Vorschläge in der Nationalen Wasserstoffstrategie berücksichtigt werden, ist derzeit noch ebenso offen, wie das Wann. Auch die konkrete Umsetzung der Strategie ist schwer absehbar. Die Corona-Pandemie hat nicht bloß die Tagesordnungen des Bundekabinetts durcheinandergewirbelt, sie wird auch erhebliche ökonomische Konsequenzen nach sich ziehen. Die anstehenden Maßnahmen zur wirtschaftlichen Wiederbelebung nach der Corona-Krise bieten jedoch die Möglichkeit, der Produktion und den Einsatz CO₂-reduzierter Kraft- und Brennstoffen auf die Sprünge zu helfen.

Darauf verweisen der Mineralölwirtschaftsverband (MWV) und das Institut für Wärme und Oeltechnik (IWO), die beide der Power to X Allianz angehören. Die Bundesregierung sei daher aufgefordert, die dafür notwendigen Rahmenbedingungen zu schaffen – auch auf europäischer Ebene. „Durch das nun notwendige staatliche Engagement kann die erneuerbare Energieerzeugung nicht nur im Stromsektor einen wichtigen Schub erhalten“, so MWV-Hauptgeschäftsführer Prof. Christian Küchen und IWO-Geschäftsführer Adrian Willig. Neben Investitionen in Forschung und Markteinführungsprogramme sowie der Anerkennung regenerativer Brenn- und Kraftstoffe in Regelungen und Gesetzen, gehöre dazu auch eine kluge und zukunftsweisende CO₂-Bepreisung.