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► Grü­ner Was­ser­stoff ist für ein nach­hal­ti­ges Ener­gie­sys­tem unver­zicht­bar, bleibt auf abseh­ba­re Zeit aber ein knap­pes Gut

► Die Poli­tik muss prio­ri­sie­ren, wo Was­ser­stoff ein­ge­setzt wird, sonst gefähr­den die Ent­wick­lungs­pfa­de Kli­ma­schutz, Ener­gie­si­cher­heit und Wirtschaftlichkeit

► For­schen­de vom Bor­der­step Insti­tut für Inno­va­ti­on und Nach­hal­tig­keit und vom Insti­tut für öko­lo­gi­sche Wirt­schafts­for­schung (IÖW) geben Emp­feh­lun­gen für die Klima‑, Tech­no­lo­gie- und Innovationspolitik

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. For­schen­de 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 (https://www.ndr.de/fernsehen/sendungen/hallo_niedersachsen/Weltweit-erste-Wasser…). 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 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 For­schen­den 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.

Was­ser­stoff: 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 Was­ser­stoff­wirt­schaft und dem rasan­ten Aus­bau der erneu­er­ba­ren Ener­gien vor allem auch eine Prio­ri­sie­rung von Was­ser­stoff­an­wen­dun­gen“, sagt 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.“ 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 Wasserstoffwirtschaft.

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 fünf­mal so viel Ener­gie ver­brau­chen wie eine Wär­me­pum­pe. Und ein Pkw mit Was­ser­stoff­an­trieb 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 Nie­der­sa­chen 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.“

Die Bun­des­re­gie­rung muss in ihrer Was­ser­stoff­stra­te­gie kla­re 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 Klaus Fich­ter vom Bor­der­step Insti­tut. „Wir unter­su­chen, ob die aktu­el­le Poli­tik – inklu­si­ve staat­li­cher För­der­pro­gram­me – sinn­voll ist und wie sie die Stra­te­gien zen­tra­ler Akteu­re beeinflusst.“

Flo­ri­an Kern vom IÖW 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“.

Mehr Infor­ma­tio­nen unter:

• Poli­cy Insights „Was­ser­stoff spar­sam ein­set­zen“ (Down­load PDF, 0,6 MB: https://www.borderstep.de/wp-content/uploads/2022/09/Policy-Insights_Wasserstoff…)

• Aus­führ­li­cher Bericht „Das Was­ser­stoff­di­lem­ma: Ver­füg­bar­keit, Bedar­fe und Mythen.“ (Down­load PDF, 2.4 MB: https://www.borderstep.de/wp-content/uploads/2022/06/AP2-Wasserstoff-Potenziale-…)

• Über das Pro­jekt: https://www.borderstep.de/projekte/wasserstoff-als-allheilmittel/

Bei­trags­bild: Mit­tel­fris­tig kann Was­ser­stoff nur in weni­gen Anwen­dungs­fel­dern öko­no­misch und öko­lo­gisch sinn­voll ein­ge­setzt wer­den – © Bor­der­step Insti­tut 2022

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