Wasserstoff

Auf dem Weg zur Klimaneutralität ist Wasserstoff eine Schlüsseltechnologie. Zwar ist es immer günstiger Strom direkt zu nutzen, statt ihn umzuwandeln. Wo dies allerdings technisch nicht möglich ist, wird Wasserstoff zum Einsatz kommen. Die Herstellung muss klimaneutral erfolgen; sie erfordert große Energiemengen und ist relativ teuer. Wasserstoff wird als Energieträger und industrieller Rohstoff benötigt.

Prognos, Öko-Institut, Wuppertal Institut (2020): Klimaneutrales Deutschland. Studie im Auftrag von Agora Energiewende, Agora Verkehrswende und Stiftung Klimaneutralität

Wasserstoff ergänzt die Nutzung erneuerbaren Stroms
Auf dem Weg zur Klimaneutralität werden fossile Energieträger vollständig durch Effizienz und erneuerbare Energien ersetzt. Am effizientesten ist die direkte Nutzung erneuerbaren Stroms, z.B. durch Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen. In manchen Bereichen ist die direkte Nutzung erneuerbaren Stroms allerdings nicht möglich, etwa in Produktionsprozessen der Stahl- und Chemieindustrie oder im Schiffs- und Luftverkehr. Hier wird Wasserstoff direkt oder als Grundlage anderer synthetischer Energieträger zum Einsatz kommen. Ein Großteil des Wasserstoffs wird in Zukunft benötigt werden, um fossiles Erdgas in der Stromerzeugung in den Zeiten zu ersetzen, in denen erneuerbare Energien den Bedarf nicht decken können.

Grafik "Einsatz von Waserstoff", Stiftung Klimaneutralität"

Wasserstofferzeugung: Eine Einführungsstrategie wird benötigt
Auf dem Weg zur Klimaneutralität wird die Wasserstoffnachfrage im Jahr 2030 auf mehr als 60 TWh und im Jahr 2050 auf etwa 270 TWh anwachsen (siehe Grafik). Ein Teil wird in Deutschland hergestellt und der restliche Bedarf wird vorzugsweise aus anderen europäischen Ländern importiert. Mittelfristig sollte die Wasserstofferzeugung weit überwiegend auf der Wasserelektrolyse mit erneuerbar erzeugtem Strom basieren. Für eine Übergangszeit kommt auch Wasserstoff aus fossilem Erdgas in Betracht, bei dem die entstehenden CO2-Emissionen abgeschieden und dauerhaft endgelagert werden. Aktuell wird vor allem eine Einführungsstrategie benötigt, die Prioritäten setzt und Rahmenbedingungen klärt. Durch industrielle Produktionsverfahren gilt es, die Kosten bei der Elektrolyse zu senken. Standortfragen und Strategien für die Infrastrukturentwicklung sind zu klären.

Stahlindustrie als Vorreiter
Die Stahlindustrie kann Vorreiter einer Wasserstoffwirtschaft werden. Hochöfen, die ans Ende ihrer Lebenszeit kommen, können durch Direktreduktionsanlagen ersetzt und mit Wasserstoff betrieben werden.

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Infografik

Prognos, Öko-Institut, Wuppertal Institut (2020)

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