Farbenfrohe Energiequelle

Energie der Zukunft? Wo Wasserstoff sinnvoll ist und wo nicht

Ist Wasserstoff der klimafreundliche Energieträger der Zukunft oder eine teure Sackgasse? Es kommt darauf an, wo er eingesetzt wird, wie eine aktuelle Auswertung von mehr als 100 Faktenchecks zeigt.

Von Christof Rührmair (dpa)/Markus Brauer

Wasserstoff wird immer wichtiger, aber längst nicht überall. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) hat mehr als 100 Faktenchecks ausgewertet. Das Ergebnis zeichnet ein differenziertes aber meist klares Bild, wo Wasserstoff das Mittel der Wahl wird und wo nicht - und was dafür gebraucht wird.

Ist Wasserstoff gleich Wasserstoff?

Wasserstoff kann auf viele verschiedene Arten erzeugt werden. Am Ende steht immer ein Gas mit Molekülen aus zwei Wasserstoff-Atomen, dem man seine Herkunft eigentlich nicht ansieht. Dafür, ob Wasserstoff umwelt- und klimafreundlich ist, kommt es aber sehr auf die Herstellung an.

Die Bandbreite ist groß:

Wo wird Wasserstoff wichtig und warum?

Derzeit sind die mengenmäßig wichtigsten Einsatzgebiete Raffinerien und die Herstellung von Ammoniak. Diese Bereiche bleiben den Autoren zufolge wichtig, als weitere künftige Großabnehmer sehen sie die Stahlerzeugung, den Transport- und Energiesektor.

„Besonders hohe Relevanz besitzt Wasserstoff dort, wo direkte Elektrifizierung an physikalische oder wirtschaftliche Grenzen stößt“, schreiben die Autoren. Im Verkehrssektor sehen sie dort vor allem den Schwerlastverkehr, die internationale Schifffahrt und die Luftfahrt.

Wo nicht und warum?

Die Gasheizung wird Wasserstoff nach Ansicht von Hauptautor Nils Bittner nicht retten. „Wasserstoffheizungen sind zwar technisch machbar, für den Einsatz in privaten Haushalten jedoch nicht kosteneffizient“, erklärt er. „Auf absehbare Zeit wird nicht ausreichend kostengünstiger Wasserstoff für einen flächendeckenden Einsatz verfügbar sein.“ Ein Einsatz bei lokalen Lösungen wie Fernwärme oder Blockheizkraftwerken könne je nach regionalen Randbedingungen allerdings in Betracht kommen.

Und auch den Einsatz als Energiespeicher für die Stromversorgung sieht Bittner skeptisch: Die Herstellung von grünem Wasserstoff mit dem Ziel, daraus wieder Strom zu gewinnen, sei „aufgrund der hohen Umwandlungsverluste aktuell nur in Ausnahmefällen“ sinnvoll – zum Beispiel für Notstromaggregate.

Wo sind die Erwartungen umstritten?

In vielen Bereichen gibt es einen breiten Konsens zwischen den ausgewerteten Quellen, einige Punkte werten die Autoren aber auch als umstritten. Dazu zählt das Brennstoffzellenauto.

Einige Analysen schreiben ihm ein hohes Potenzial für den Klimaschutz zu, andere halten seinen Nutzen für begrenzt oder nachrangig gegenüber anderen Technologien. Das betrifft insbesondere batteriebetriebene Autos, die den Autoren zufolge deutlich effizienter sind.

Wie grün ist Wasserstoff?

Hier kommt es bei Wasserstoff in besonderer Weise auf die Herkunft an. Derzeit wird Wasserstoff dem Bericht zufolge weltweit „nahezu vollständig“ aus fossilen Quellen hergestellt, vor allem Erdgas und Kohle.

Damit er relevant zum Klimaschutz beiträgt, müsste der Anteil der Produktion aus klimafreundlichen Quellen massiv steigen. Nachhaltiger Wasserstoff wird den Autoren zufolge „voraussichtlich erst in den 2030er Jahren in größerem Umfang verfügbar sein“.

Wie teuer ist Wasserstoff?

Diese Frage hängt direkt mit der nach der Umweltfreundlichkeit zusammen. „Derzeit ist insbesondere grüner Wasserstoff, der mittels erneuerbarer Energien erzeugt wird, deutlich teurer als fossile Alternativen“, heißt es in der Analyse.

Was wäre für eine Wasserstoffwende nötig?

Einerseits müssen die Herstellungskosten sinken, andererseits braucht man viel Strom und die passende Infrastruktur.

Um den Wasserstoffbedarf in Deutschland vollständig aus regenerativen Energien herzustellen, seien bis 2030 etwa 160 Terawattstunden zusätzlicher grüner Strom nötig. Zum Vergleich: 2024 wurden in Deutschland rund 250 Terawattstunden Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt.

Die Autoren gehen aber davon aus, dass Deutschland auch langfristig Wasserstoff aus Ländern importieren wird, die bessere Bedingungen zur Erzeugung von erneuerbaren Energien haben.

Zudem braucht es eine passende Infrastruktur – je nach Nutzung: Leitungen für industrielle Anwendungen und große Distanzen, kleinere können per Lkw überbrückt werden. Der Aufbau eines Leitungsnetzes wird der Analyse zufolge aber Milliarden kosten.

Wie viel Wasserstoff wird wo produziert?

Die weltweite Produktion von Wasserstoff aller Herstellungsarten beziffern die Autoren mit rund 100 Millionen Tonnen. Größter Hersteller ist China, wobei das Gas dort vor allem mit Hilfe von Kohle produziert wird.

Welche Rolle spielen Europa und Deutschland?

Die EU will bis 2030 zehn Millionen Tonnen grünen Wasserstoff produzieren. Deutschland will etwa ein Viertel davon erzeugen. Das reicht allerdings nicht, um den Bedarf zu decken.