Überblick

Wasserstoff ist ein gasförmiger Energieträger, der heute besonders für die Herstellung von Kunstdünger und für die Umwandlung von Schweröl in andere Kraftstoffe wie Benzin und Diesel verwendet wird. Wasserstoff wird vor allem aus Erdgas und Steinkohle gewonnen, was mit erheblichen CO₂-Emissionen einhergeht (grauer bzw. schwarzer Wasserstoff). Wenn Wasserstoff durch Elektrolyse unter Einsatz erneuerbaren Stroms gewonnen wird, wird er als grüner Wasserstoff bezeichnet. Technisch gesehen kann Wasserstoff in andere gasförmige Energieträger wie Methan umgewandelt werden, und so in Gasheizungen im Bereich der Gebäudewärme eingesetzt werden.

Wann wird grüner Wasserstoff verfügbar sein?

Wirklich grüner Wasserstoff, der aus erneuerbarem Strom erzeugt wird, wird erst dann verfügbar sein, wenn der sonstige Strombedarf vollständig aus erneuerbaren Quellen gedeckt wird, sodass Überkapazitäten in die Wasserstoff-Elektrolyse fließen können. Damit ist erst ab 2030 zu rechnen und selbst 2050 wird die weltweite Nachfrage nach Wasserstoff noch nicht ohne grauen Wasserstoff gedeckt werden können.

Wo wird Wasserstoff in Zukunft gebraucht?

Neben der bereits heute existierenden Nachfrage aus der Chemie-Industrie werden in Zukunft neue Anwendungen, etwa in der Stahlherstellung, auf Wasserstoff angewiesen sein, um den Einsatz fossiler Brennstoffe zu reduzieren. Anwendungen in der Schifffahrt und im Flugverkehr werden diskutiert, im sonstigen Verkehrsbereich ist eine zukünftige Nutzung von Wasserstoff unwahrscheinlich. 

Außerdem wird Strom und Wärme aus zuvor gespeichertem Wasserstoff in geringem Umfang Lastspitzen abfangen, wenn der direkte Ertrag aus Wind und Sonne vorübergehend gering ist.

Grüner Wasserstoff

Wasserstoff, der aus erneuerbarem Strom gewonnen wird, ist ein klimaneutraler und flexibel einsetzbarer Energieträger, aber er wird über Jahrzehnte nur in sehr begrenztem Umfang verfügbar und daher sehr teuer sein. Im Bereich der Gebäudewärme gibt es zum Glück schon heute genügend nachhaltige Technologien, die ohne Wasserstoff auskommen.

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@Penner, Unteutsch und Lövenich (2018, S. 13).

Die Erzeugung von klimaneutraler Wärme über den Umweg von grünem Wasserstoff (mitte und rechts) verbraucht mehr als fünfmal so viel Strom wie der Betrieb einer elektrischen Wärmepumpe (links). Dementsprechend werden auch die Kosten für Wärme aus grünem Wasserstoff sehr viel höher sein.

Wasserstoff in der Gebäudewärme

Technisch kann Wasserstoff, umgewandelt in Methan oder anderen gasförmigen Brennstoffen direkt beigemischt, in Gasbrennwertkesseln eingesetzt werden, um Gebäude zu beheizen. Auch eine Anwendung in Heizkraftwerken für die Versorgung von Wärmenetzen ist denkbar.

Allerdings wird das in Zukunft zu den teuersten Arten der Gebäudewärme gehören, mit bis zu achtmal so hohen Kosten wie Wärmepumpen. Zahlreiche Studien zur Wärmewende schließen Wasserstoff daher gar nicht ein, oder beziffern das Potenzial auf höchstens 2 % der Wärmeerzeugung.

Wasserstoff in Potsdams Fernwärme

Die EWP visierte in einer Präsentation aus dem Jahre 2019 an, dass im Jahr 2050 etwa 55 % der Wärmeerzeugung in Potsdams Fernwärmenetz auf der Basis von grünem Wasserstoff bewerkstelligt werden. Das würde mit einer Vervielfachung der Heizkosten für 60 bis 70 % aller Haushalte in Potsdam einhergehen.

Die enormen Kosten und die Ineffizienz von Wasserstoff-basierten Lösungen legen frühzeitige und ambitionierte Investitionen in andere der zahlreichen nachhaltigen Wärmetechnologien nahe, um die Heizkosten für Potsdams Haushalte langfristig gering zu halten.

Quellen:

Clausen, Jens: Das Wasserstoffdilemma: Verfügbarkeit, Bedarfe und Mythen. https://kurzelinks.de/olnh