Energie & Umwelt

Energieträger der Zukunft
Rationale Diskussion um Wasserstoff unabdingbar

Prof. Dr.-Ing Günter Sabow

Wasserstoff ist in aller Munde. Mit neun Milliarden Euro Fördergeld möchte die Bundesregierung Wasserstoff zu einer klimafreundlichen Säule der Energieversorgung machen. Und in diesem Kontext tut sich auch einiges auf EU-Ebene. Allerdings bewegt sich die Diskussion rund um Wasserstoff bisher fast ausschließlich in Expertenkreisen, was für die Gesellschaft und ihre Akzeptanz für den Energieträger ein großes Manko ist.

Energie ist die Basis für nahezu jede wirtschaftliche Leistungserzeugung – die Bereitstellung CO2-freier Energie die Kernaufgabe des heutigen und erst recht des künftigen Klimaschutzes. Für die Erzeugung von Energie in der gebräuchlichen Form „Strom“ aus erneuerbaren, nicht-fossilen Quellen gibt es inzwischen verschiedene Verfahren. Um jedoch Erzeugung und Anwendung erstens zeitlich (aufgrund saisonaler Speicherung) und zweitens räumlich (bei globalen Distanzen) entkoppeln zu können, sind chemische, mit erneuerbarer Energie erzeugte, Energieträger erforderlich. Im einfachsten Fall ist dies Wasserstoff. Dieser entsteht durch Aufspaltung von Wasser in die Komponenten Sauerstoff und Wasserstoff mittels Elektrolyse.

Angebotsorientiert und flexibel

Wasserstoff ist ein spezieller Energiespeicher, der die Möglichkeit bietet, die erneuerbaren Energien angebotsorientiert und flexibel zu nutzen und zu speichern. Somit kann er einen Ausgleich von Angebot und Nachfrage leisten. Eine wichtige Rolle von Wasserstoff als Energieträger ergibt sich für die Technologie und Nutzung von Brennstoffzellen sowie als Basis für synthetische Kraft- und Brennstoffe (E-Fuels), die in heutigen Verbrennungsmotoren eingesetzt werden können. Außerdem eignet er sich für die kommende Wärmeversorgung in Wohn- und Gewerbestandorten. Ein weiteres Einsatzgebiet als Grundstoff betrifft vielfältige chemische und industrielle Prozesse.

Grün, blau oder grau

Idealerweise soll zur Unterstützung und Reduzierung der CO2-Bilanz „grüner“ Wasserstoff aus erneuerbaren Energien zum Einsatz kommen, der CO2-frei ist. In der Wirtschaft wird davon ausgegangen, dass dieser Prozess mit entsprechenden Investitionen und Technologien wie bei der Elektromobilität rasch erreicht werden kann. Für die Entwicklung und das Hochfahren für die Praxisanwendungen sind aber Übergangsformen und Zwischenstufen erforderlich, die wie bei allen neuen Prozessen von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft akzeptiert werden müssen: „Grauen“ Wasserstoff gewinnt man noch aus fossilen Brennstoffen. Das dabei freiwerdende CO2 wird ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben. „Blauer“ Wasserstoff ist im Prinzip grauer Wasserstoff, dessen CO2 aber abgeschieden und gespeichert wird, also nicht in die Atmosphäre gelangt. In der Bilanz handelt es sich in dieser Stufe schon um CO2-Neutralität.

Politik hat lange gerungen

Längere Zeit blieb es der Öffentlichkeit verborgen, wie in der Politik hinter den Kulissen um die „Erweckung“ und Einführung der Wasserstoffnutzung im Sinne einer realistischen Technologie-Offenheit gerungen wurde – und zugunsten der Elektromobilität und zulasten alternativer Kraftstoffe eine Blockadehaltung für die Wasserstoffnutzung erzeugt wurde. Aus heutiger Sicht muss aber auch den Automobilherstellern nachgesagt werden, dass sie sich nicht in der Lage sahen, erfolgreich dagegen zu argumentieren. Einzig Bosch hat wiederholt mit Vorstößen auf diese Diskrepanz und die strukturellen und perspektivischen Nachteile für die Automobilwirtschaft reagiert. Insidern dürfte aber in den vergangenen Jahren zunehmend klar geworden sein, dass sich am automobilen Weltmarkt insbesondere durch Impulse aus China – Veränderungen zu alternativen Antrieben mithilfe von Wasserstoffnutzung gegenüber der reinen Batterienutzung abzeichnen. Damit war wohl endlich einer der Treiber gegeben, dass man sich bei der EU-Kommission, der Bundesregierung und erfreulicherweise frühzeitig auch bei der baden-württembergischen Landesregierung für eine Wasserstoff-Entwicklung geöffnet und eingesetzt hat:

  • Green Deal der EU: Die Europäische Union hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis 2050 klimaneutral zu werden. Insbesondere für den europäischen Transportsektor wäre dies eine riesige Herausforderung für den erforderlichen Transformationsprozess. Der Einsatz synthetischer Kraftstoffe, die mit erneuerbarer Energie erzeugt werden, ist zwar für den Luftverkehr inzwischen unstrittig. Die Nutzung im Automobilbereich für die heutigen Verbrenner ist dagegen nach wie vor einer strittigen politischen Diskussion ausgesetzt, auch wenn die EU-Kommission inzwischen mit neuen Szenarien für die Abgasnorm Euro 7 ihren ersten Entwurf von 2020 deutlich abgeschwächt hat.
  • Die Wasserstoffstrategie der Bundesregierung: Diese wurde mit Kabinettbeschluss am 10. Juni 2020 verabschiedet. Darin bekennt sich die Bundesregierung zum Aufbau eines starken nationalen Wasserstoffmarkts und unterstützt sowohl die Forschung als auch Unternehmen beim Markthochlauf. Für die Marktentwicklung sind eine enge Vernetzung von Unternehmen zur Entwicklung der Technologien sowie Kooperationen bei der Herstellung und Vermarktung des Wasserstoffs entscheidend.
  • Die Landesregierung Baden-Württemberg als Treiber: Nachdem das baden-württembergische Verkehrsministerium seit 2019 erkennbar als Befürworter der Wasserstoffnutzung im Verkehrsbereich auftritt, hat sich in der Landesregierung und in der Privatwirtschaft eine breite Zustimmung und Aktionswelle ausgebreitet. Aktuell wurde am 3. März 2021 durch Umweltminister Franz Untersteller die Wasserstoff-Roadmap für Baden-Württemberg vorgestellt, die unter anderem ein Fördervolumen von fast 30 Mio. Euro enthält. Somit sind über das Verkehrsministerium, das Wirtschaftsministerium, das Umweltministerium, den „Strategiedialog Automobilwirtschaft BW“ sowie den vom UBW (Unternehmer Baden-Württemberg e.V.) gebildeten „Kompetenzkreis Wasserstoff“ gute Voraussetzungen gegeben, dass Baden-Württemberg eine führende Rolle bei der Wasserstoffnutzung einnimmt. 

Wie es weitergehen sollte

Im Verlauf der Landtagswahl in Baden-Württemberg wurde wieder deutlich, wie politisch unterschiedlich die weitere Entwicklung der Automobilwirtschaft und die Antriebstechnologien im Rahmen der Klimaziele beurteilt werden. Da sich aber zunehmend die Fragestellung abbildet, ob der mit Batterien betriebene Fahrzeugantrieb die künftige und dominante Technologie sein und bleiben wird, rückt die Wasserstoffnutzung als Energieträger für E-Fuels als Übergangslösung und den späteren Brennstoffzellenbetrieb deutlich in den Vordergrund. Die Zwischenlösung, das heißt, den Verbrenner mit synthetischem Kraftstoff CO2-frei zu betreiben, könnte zur Schicksalsfrage für Umwelt und Automobilwirtschaft werden: Erstens müssen in Deutschland rund 30 Millionen Kraftfahrzeuge mit einem Lebenszyklus von zwölf bis 14 Jahren bis wenigstens 2035 CO2-frei betrieben werden, wenn die gesetzten Klimaziele erreicht werden sollen. Zweitens muss im Interesse von Baden-Württemberg und natürlich auch anderer Bundesländer durch eine zeitlich gestreckte Technologie-Offenheit dazu beigetragen werden, den betrieblichen und technologischen Transformationsprozess der Automobilwirtschaft für Hersteller und Zulieferer machbar zu gestalten. Daher täte es allen Kreisen gut, eine für die Öffentlichkeit wahrheitsgemäße, verständliche und realistische Diskussion zu führen, was CO2-Werte, Fahrvolumen und verwendete Materialien unserer Autos anbelangt.

www.wiv-stuttgart.de