„Was wir als Energiewende bezeichnen, war bisher eine Stromwende“

Lesezeit: 3 Minuten

Wie grüner Strom mit Wasserstoff flexibler wird
Die Bundesregierung hat ein milliardenschweres Programm zur Förderung der Wasserstoffwirtschaft aufgelegt und auch die Landesregierung in Baden-Württemberg setzt auf Wasserstoff als Zukunftstechnologie. Was hat es damit auf sich? Professor Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, erklärt, warum Wasserstoff für die Energieversorgung entscheidend ist.

Herr Professor Hebling, was macht Wasserstoff für die Energiewende so interessant?

Was wir als Energiewende bezeichnen, war bisher im Wesentlichen eine Stromwende. Der Stromsektor macht aber nur 20 % des Gesamtverbrauchs an Energie aus: In der Mobilität aber auch beim Heizen von Gebäuden oder bei Hochtemperaturwärme in der Industrie kommen weiter v. a. fossile Energieträger zum Einsatz.

Um das zu ändern, soll der Pkw-Verkehr zunehmend batterieelektrisch werden. Beim Heizen von Gebäuden wird der Einsatz von Wärmepumpen zunehmen. Eine Umstellung auf eine grüne Elektronik funktioniert aber nicht in allen Bereichen. Für Hochtemperaturprozesse in der Industrie z. B. aber auch für viele mobile Anwendungen wie Lastkraftwagen, Züge, Schiffe und auch Flugzeuge brauchen wir einen Energieträger plus dessen Derivate, der neben grünem Strom im Energiesystem verfügbar ist. Dieser Energieträger wird gehandelt, transportiert und gespeichert werden. Der einzige Energieträger, der dafür in Frage kommt und der unbegrenzt verfügbar ist, ist Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse sowie dessen Folgeprodukte.

Die Elektrolyse und auch die Brennstoffzellen sind ja keine neuen Technologien und über einen „Durchbruch“ wurde in den letzten Jahrzehnten bereits öfter gesprochen. Kann es diesmal klappen?

Die Idee von Wasserstoff als Energieträger in einem nachhaltigen Energiesystem ist schon etwa 50 Jahre alt. Die Rahmenbedingungen haben sich aber in vielen Bereichen geändert: Wir wissen, dass wir möglichst schnell die fossilen CO₂-Emissionen reduzieren müssen, um die Klimaziele zu erreichen. Dazu kommt, dass die Erzeugung von grünem Strom heute im Vergleich zu der Zeit vor 20 Jahren nur noch ein Bruchteil kostet.

Die erste Phase der Energiewende war davon geprägt, erneuerbare Energien günstig zu machen, das ist gelungen: Solar- und Windstrom sind heute in vielen Regionen die preisgünstigsten Formen elektrischer Energie. Als Nächstes müssen wir die Flexibilität des Stromnetzes wegen der fluktuierenden Erneuerbaren erhöhen. Neben dem Ausbau der Netzte wird dabei grüner Wasserstoff eine entscheidende Rolle spielen.

Eine Herausforderung sehen viele in der ausreichenden Verfügbarkeit von erneuerbarem Strom für die Herstellung von grünem Wasserstoff. Sehen Sie das auch so und was könnte ihrer Meinung nach eine Lösung sein?

Es gibt viele Studien, die sich mit diesem Thema beschäftigen. Wir haben bei Fraunhofer eine vergleichende Metastudie durchgeführt und kommen für Deutschland auf ein Ausbaupotenzial Elektrolyseure zwischen 50 und 80 GW (Gigawatt) bis 2050. Das ist technologisch machbar, der Ausbau der Erneuerbaren muss dafür aber viel schneller als bisher voranschreiten.

Trotzdem ist unbestritten, dass ein Teil des Wasserstoffs aus dem Ausland kommen wird. Das ist bei fossilen Energieträgern heute ja nicht anders, für die gibt es einen eingespielten Handel und etablierte Versorgungswege. Etwas Ähnliches werden wir für Produkte sehen, die vollständig auf erneuerbaren Energien basieren. Ich schätze, dass mindestens die Hälfte des Bedarfs in Deutschland importiert werden wird, und zwar aus Regionen, die viel günstigere Voraussetzungen für die Erzeugung von grünem Wasserstoff haben. Nordafrika z. B., wo tagsüber praktisch immer die Sonne scheint oder der Nahe Osten, z. B. Saudi-Arabien, wo zum Solarstrom noch Windenergie von thermischen Winden vom Roten Meer kommt.

Japan, Südkorea, Großbritannien und die Niederlande gelten als Vorreiter in Sachen Wasserstoff, auch China mischt schon mächtig mit. Was müssen wir tun, um in Sachen Wasserstoffwirtschaft noch in Führung gehen zu können?

In Deutschland kommen verschiedene Faktoren zusammen, die uns in eine gute Ausgangsposition bringen: Die Forschungslandschaft gehört international sicher zu den führenden. Neben den Universitäten gibt es die außeruniversitären Forschungseinrichtungen: die Fraunhofer-Gesellschaft, die Max-Planck-Gesellschaft, die Leibnitz-Gemeinschaft und die Helmholtz-Gemeinschaft, die sich alle auch mit Forschungsthemen um den Wasserstoff beschäftigen. So eine starke Basis in der Forschung ist weltweit einmalig. Daneben gibt es auch noch viele exzellente Unternehmen. Für die Wasserstoffindustrie werden auch eher unspektakuläre Komponenten wie Pumpen oder Ventile gefragt sein, aber auch Einzelkomponenten für Brennstoffzellen oder Stacks. Gerade hier in Baden-Württemberg haben wir eine Vielzahl sogenannter Hidden Champions, die die besten Voraussetzungen haben, bei solchen Produkten zur Weltspitze zu gehören. Ziel für Deutschland und für Baden-Württemberg muss auf jeden Fall sein, marktreife Spitzentechnologien auch für den Export herzustellen. Die Voraussetzungen dafür sind sehr gut, wir müssen nur dranbleiben.

Professor Dr. Christopher Hebling
Professor Dr. Christopher Hebling erklärt, wie Wasserstoff grünen Strom ergänzen kann.

Über Professor Dr. Christopher Hebling

Professor Dr. Christopher Hebling ist Bereichsleiter Wasserstofftechnologien und Co-Direktor Bereich Energietechnologien und -systeme am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Außerdem ist er Sprecher des „Wasserstoff-Netzwerks“, dem derzeit 28 Institute der Fraunhofer-Gesellschaft angehören.

Verwandte Themen

Artikel teilen: tweet teilen