Kann Grüner Wasserstoff fossiles Gas ersetzen? Laut EU-Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen soll Grüner Wasserstoff aus eigener Produktion schon in einem mittelfristigen Szenario durch das europäische Pipeline-Netz fließen – und nicht mehr fossiles Importgas aus Russland oder Nordafrika. In seinem Roman „Die geheimnisvolle Insel“ hatte der Visionär Jules Verne Wasser 1874 als „Kohle der Zukunft“ bezeichnet. Sicher ist: Wasserstoff ist äußerst vielseitig: Er kann in Brennstoffzellen, als Basis für synthetische Kraftstoffe, als Brennstoff für Wärme und zur Langzeitspeicherung von erneuerbarem Strom genutzt werden. Er dient zudem als Rohstoff für wichtige chemische Produkte. Aber: Auf unserem Planeten ist Wasserstoff meistens mit Sauerstoff verbunden. Wenn man Wasserstoff nutzen will, muss man ihn also vom Sauerstoff abspalten. Und dazu braucht man Energie. Sehr viel Energie.
Wasserstoff ist nicht gleich Wasserstoff:
- Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt. Bei Grünem Wasserstoff kommt der Strom für die Elektrolyse ausschließlich aus erneuerbaren Energien. Dadurch ist diese Energie – und damit auch die Produktion von Wasserstoffgas – CO2-frei. Wenn fossiles Erdgas durch Grünen Wasserstoff ersetzt werden soll, ist die in Europa erzeugte erneuerbare Energie nicht ausreichend. Grüner Wasserstoff muss also importiert werden – vor allem aus Ländern mit niedrigen Gestehungskosten für Solar- oder Windstrom wie etwa in Afrika. Der Wettlauf um die Ressourcen des afrikanischen Kontinents hat bereits begonnen. Ein Beispiel: Unweit der sonnen- und windreichen namibischen Hafenstadt Lüderitz soll das deutsch-südafrikanische Joint Venture-Unternehmen Hyphen Hydrogen Energy im Tsau-Khaeb-Nationalpark eine riesige Wasserstoff-Fabrik bauen (Investitionsvolumen 9,4 Mrd. US-Dollar für die Produktion von jährlich 300.000 Tonnen grünem Wasserstoff, Aufbau von drei GW Elektrolyseleistung sowie fünf GW Windkraft- und PV-Leistung bis Ende des Jahrzehnts).
- Bei Grauem Wasserstoff ist der Ausgangsstoff ein fossiler Brennstoff. In den meisten Fällen wird die „Dampfreformierung“ angewendet. Dabei wird Erdgas unter dem Einsatz von Hitze in Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff umgewandelt und das CO2 ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben. Pro Tonne des mit diesem Verfahren produzierten Wasserstoffs entstehen daher zirka zehn Tonnen CO2. Übrigens: Bei der Produktion von Grünem und Grauem Wasserstoff ist der Energieverlust sehr hoch: 20 bis 35 Prozent der eingesetzten Energie gehen verloren.
- Blauer Wasserstoff ist ebenfalls Grauer Wasserstoff. Allerdings wird das durch die Dampfreformierung entstandene CO2 in diesem Fall nicht abgegeben, sondern gespeichert (Carbon Capture and Storage). Das bei der Produktion entstandene CO2 gelangt nicht in die Atmosphäre. Durch die CO2- und Methanemissionen bei Förderung und Transport des Erdgases ist Blauer Wasserstoff allerdings mit einem erheblichen CO2-Fußabdruck belastet.
- Türkiser Wasserstoff wird über die thermische Spaltung von Methan gewonnen. Dieses Verfahren wird auch als Methanpyrolyse bezeichnet. Anstelle von CO2 entsteht hierbei ein fester Kohlenstoff. Um diese Art der Produktion CO2-neutral zu gestalten, ist sowohl die Wärmeversorgung des Hochtemperaturreaktors aus erneuerbaren Energien, als auch die dauerhafte Bindung des entstehenden Kohlenstoffs notwendig. Wie bei allen erdgasbasierten Verfahren treten hier in der Erdgas-Lieferkette erhebliche CO2- und Methanemissionen auf.
Dazu eine Stellungnahme von Greenpeace-Deutschland: „Deutschland wird für eine vollständige Energiewende neben grünem Strom (rund 950 TWh im Jahr) auch erhebliche Mengen an erneuerbaren Gasen benötigen: rund 1.100 TWh im Jahr. Wegen seiner schlechten Klimabilanz scheidet Grauer Wasserstoff hier aus. Auch Blauer Wasserstoff ist mit dem 1,5-Grad-Ziel von Paris nicht kompatibel. Nur per Elektrolyse aus erneuerbarem Strom gewonnener Grüner Wasserstoff ist klimaneutral und somit eine sinnvolle, wenn auch preislich aktuell noch nicht konkurrenzfähige Option“.