Wasserstoff – nur so sauber wie die Energie, die zu seiner Erzeugung verwendet wird 

Wasserstoff, das am häufigsten vorkommende Element im Universum, wird seit Anfang des 19. Jahrhunderts als Kraftstoff verwendet. Er ist unbegrenzt erneuerbar und bei der Verbrennung schadstofffrei. Reiner Wasserstoff kommt jedoch in der Natur nicht vor und muss von anderen Elementen abgespalten werden, bevor er als Energiequelle genutzt werden kann. Der meiste Wasserstoff wird derzeit in der Erdölraffination und bei der Herstellung von Düngemitteln verwendet. Mehr als 90 % des Wasserstoffs werden in einem Herstellungsverfahren unter Verwendung von Erdgas produziert. Dieses sogenannte ‚graue’ Verfahren ist jedoch energieintensiv und setzt Treibhausgase frei. Dieser inhärente Widerspruch bei der Verwendung fossiler Brennstoffe zur Erzeugung von Wasserstoff steht bei der Bewertung der Stichhaltigkeit und des Nutzens von Wasserstoff für den Übergang zur Klimaneutralität im Mittelpunkt.

Grüner Wasserstoff - warum so viel Hype?

Bei der Herstellung von grünem Wasserstoff wird erneuerbar erzeugter Strom (aus Sonnen- oder Windenergie) verwendet, um Wasser durch einen chemischen Prozess, die Elektrolyse, in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Da bei der Verbrennung nur Wasser freigesetzt wird, könnte dieser Prozess die Abhängigkeit der Menschheit von fossilen Brennstoffen verringern und die weltweiten CO2-Emissionen reduzieren. Er könnte zum Beispiel dazu beitragen, energieintensive Sektoren wie die Schwerindustrie, den Güterverkehr, die Schifffahrt und die Luftfahrt umzugestalten.

Der hohe Energieverbrauch bei der Herstellung macht grünen Wasserstoff jedoch zu einer teuren (und ineffizienten) Option, deren Anteil an der gesamten Wasserstoffproduktion schätzungsweise weniger als 1 % beträgt. Schätzungen aus dem Jahr 2020 zeigen, dass die Produktionskosten drei- bis sechsmal höher liegen als bei grauem Wasserstoff. Werden sich die Verbraucher für grünen Wasserstoff entscheiden, wenn eine billigere, aber nicht-grüne Option verfügbar ist?

Die geplante Produktion steigt rapide an

Zwischen der Entwicklung der Nachfrage nach grünem und blauem Wasserstoff und dem Ziel von Netto-Null-Emissionen bis 2050 besteht eine erhebliche Diskrepanz. Sollte dieses Ziel erreicht werden, wird die geplante Produktion beider Formen von Wasserstoff von weniger als 1 Megatonne (MT) im Jahr 2021 auf 20 MT bis zum Ende dieses Jahrzehnts ansteigen. Um Netto-Null zu erreichen, werden schätzungsweise 100 MT benötigt, aber es gibt erhebliche Hindernisse im Zusammenhang mit der Verfügbarkeit und den Kosten ausreichender erneuerbarer Energie für den Prozess. Relativ hohe Produktionskosten für Wind- und Solarenergie in Verbindung mit den aktuellen Energiekosten haben in Bezug auf eine Steigerung des Outputs eine abschreckende Wirkung. Versorgungsunternehmen stehen bei Investitionen und Technologien für grünen Wasserstoff an vorderster Front und versuchen, die Produktionskosten so weit zu senken, dass sie mit anderen (umweltschädlichen) Formen des Gases vergleichbar sind.