Die Vorbereitungen der deutschen Industrie für eine Wasserstoffwirtschaft gewinnen nach einer Studie der Strategieberatung PwC Strategy& an Fahrt. „Dem Süden der Republik droht jedoch eine Versorgungslücke“, warnten die Energieexperten in München.
2030 dürften 80 Prozent der Wasserstoffnachfrage auf die Stahlindustrie, die Halbleiterbranche, Ölraffinerien und die Chemie-, Keramik- und Glasindustrie entfallen. „Größter Abnehmer wird voraussichtlich das Rhein-Ruhr-Gebiet mit seiner Stahl- und Chemieindustrie“, heißt es in der Studie. Außerdem zu den großen Wasserstoff-Knotenpunkten gehören werden nach Einschätzung der Berater das Saarland, die bayerische Oberpfalz, das Dreieck Frankfurt-Stuttgart-Würzburg, die Achse Bremen-Hamburg und die Region Berlin-Leipzig-Magdeburg. Im Maschinenbau und der Nahrungsmittelindustrie sei Wasserstoff ein Nischenthema, aber Stahlwerke „experimentieren längst mit Pilotanlagen, um auf Basis grünen Wasserstoffs fossilfreien Stahl zu produzieren. Halbleiterfabriken planen eigene Elektrolysekapazitäten“.
Während weite Teile des Landes mit einem 5100 Kilometer langen Leitungsnetz versorgt werden sollen, zeichne sich aber im Süden eine doppelte Versorgungslücke ab: „Nach aktuellem Stand ist beispielsweise für die Achse Freiburg-München bis 2030 weder eine ausreichende Anbindung an das europäische Wasserstoffnetz sichergestellt, noch wird die Region über ausreichend PV- oder Windkraftanlagen verfügen, um grünen Wasserstoff vor Ort herzustellen. Ebenso fehlt eine ausreichende Anbindung an Stromtrassen, um sich mit grünem Strom aus dem Norden zu versorgen“, schrieben die Strategieberater.
Schneller schlau: Wasserstoff
Das chemische Element Wasserstoff (H) gehört zu den ältesten Elementen in unserem Universum. Es ist einer der Grundbausteine von Sternen, die Sonne zum Beispiel besteht zu knapp drei Vierteln aus Wasserstoff und zu knapp einem Viertel aus Helium. Wasserstoff ist in gebundener Form in allen lebenden Organismen zu finden. Auf der Erde ist die molekulare Form des Wasserstoffs (H2) ein geruchsloses, brennbares Gas.
Weil bei der Verbrennung von Wasserstoff (H) mit Sauerstoff (O) schlicht Wasser, also H2O, entsteht und eben kein klimaschädliches Treibhausgas Kohlendioxid (CO2), wie bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Wird Wasserstoff klimafreundlich hergestellt, soll er dabei helfen, den Ausstoß von CO2 deutlich zu verringern und laut Bundesregierung sogar „bis auf null zu führen“.
Stand: 26. Juli 2023
Der Wasserstoff soll vorzugsweise mit Hilfe von erneuerbarem Strom in sogenannten Elektrolyseverfahren hergestellt werden. Dabei zerlegt Strom Wassermoleküle in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff. Wird dabei Strom aus regenerativen Energiequellen verwendet, wird der Wasserstoff „grün“ genannt.
Je nach Art der Herstellung werden auch andere Farben zur Bezeichnung verwendet. So spricht man etwa von „grauem“ Wasserstoff, wenn bei der Herstellung aus Erdgas das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) entweicht.
Wird dabei das freiwerdende Kohlendioxid gespeichert, bezeichnet man ihn als „blau“.
Wird dabei fester Kohlenstoff gewonnen, wird der Wasserstoff „türkis“ genannt.
Mit Ökostrom hergestellter Wasserstoff soll zum einen als chemischer Rohstoff eingesetzt werden. Als Grundstoff für die chemische Industrie wird Wasserstoff schon lange verwendet, etwa zur Herstellung von Ammoniak, einer Ausgangsbasis für Düngemittel. In der Stahlindustrie etwa soll Öko-Wasserstoff künftig eine zentrale Funktion übernehmen: Wo bei der Herstellung von Roheisen bislang Kohle dem Eisenerz den Sauerstoff entzieht, soll künftig Wasserstoff ran.
Zum anderen soll er als Energieträger und damit auch als Energiespeicher dienen. In einigen Jahren soll er etwa als Brennstoff in modernen Gaskraftwerken zur Stromerzeugung verwendet werden. Sie sollen zum Einsatz kommen, wenn nicht genügend erneuerbarer Strom etwa aus Wind- und Sonnenenergie zur Verfügung steht. In Brennstoffzellen wird Wasserstoff schon länger zur Stromerzeugung eingesetzt. Gelagert werden soll Wasserstoff etwa in früheren Erdgasspeichern.
In Betrieb, im Bau oder in Planung seien in Deutschland Wasserstoffprojekte mit fünf Gigawatt Leistung. Wesentliche Wasserstoffimporte nach Deutschland seien erst ab 2035 zu erwarten, sagte Co-Autor Dirk Niemeier.
Lesen Sie auch: Wer macht das Rennen um den grünen Wasserstoff?
