Zur Energiewende mit Wasserstoff

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Bis 2030 sollen zwei Drittel unseres Stroms aus erneuerbaren Energien kommen. Bis dahin soll auch die Wasserstoff-Produktion deutlich steigen. Doch um genug Strom für die Wasserstoff-Elektrolyse zu erzeugen, geht der Ausbau der Erneuerbaren nicht schnell genug, wie eine Untersuchung von Aurora Energy Research zeigt. Das könnte dem Klima am Ende sogar schaden.

Windkraft und Wasserstoff sollen das Klima retten

Um die Klimaziele zu erreichen, soll Wasserstoff in den nächsten Jahrzehnten energieintensive Industrien in Deutschland dekarbonisieren, etwa die Stahl- und die Chemieindustrie. Den nötigen Wasserstoff will die Bundesregierung über Elektrolyse aus Strom erzeugen. Auch die Erneuerbaren werden ausgebaut, besonders die Offshore-Windkraft soll eine große Rolle spielen.

Wasserstoff aus Kohlestrom?

Doch die Analyse von Aurora Energy Research zeigt, dass diese Rechnung nicht aufgeht: Zwar sinken die Emissionen im Stromsektor durch den Ausbau der Offshore-Windkraft. Doch die Wasserstoff-Produktion treibt gleichzeitig den Strombedarf nach oben, so dass sich beide Effekte ausgleichen. Als Folge werde der Stromsektor trotz des Windkraft-Zubaus nicht sauberer, so die Aurora-Experten. Das würde bedeuten, dass der Strom für die Elektrolyse auch aus Kohlestrom kommt und damit noch klimaschädlicher ist als der heute genutzte sogenannte graue Wasserstoff, der aus Erdgas hergestellt wird.

Wenn die Bundesregierung die Erneuerbaren nicht schneller ausbaut, wird das Ziel von 65 Prozent bis 2030 verfehlt, warnen die Studienautoren. Mit dem steigenden Strombedarf für die Wasserstoff-Elektrolyse werden diese bei nur 55 Prozent Marktanteil landen. Damit beides funktioniert, müsse sich die heutige Erzeugungskapazität von 125.000 Megawatt bis 2030 fast verdoppeln, heißt es. Mit den aktuellen Ausbauzielen sei das nicht zu schaffen.

Diese Maßnahmen empfehlen die Studienautoren

Die Experten von Aurora Energy Research sind grundsätzlich mit der Strategie der Bundesregierung einverstanden, die Energiewende mit Wasserstoff umzusetzen. Es sei eben nur wichtig, die Wasserstofferzeugung und den Ausbau der Erneuerbaren als Gesamtpaket zu betrachten.

„Nur durch diese Koppelung lässt sich sicherstellen, dass der per Elektrolyse hergestellte Wasserstoff auch wirklich kohlenstoffärmer ist als der aus Erdgas erzeugte“, erklärt Jan-Lukas Bunsen, Projektleiter bei Aurora Energy Research. „Zudem lassen sich dann auch wirtschaftliche Synergien erreichen.“ Zum Beispiel, indem Betreiber von Erneuerbare-Energien-Anlagen ihre Überschüsse an Wasserstoffelektrolyseure verkaufen. Damit könnten sie ihre Einnahmen um bis zu 4 Prozent steigern. Das würde den Ausbau beschleunigen und dabei den Subventionsbedarf senken.

Auch der Ausbau der Stromnetze gehöre zum Paket: Viele neue Windkraftanlagen sollen in Meeresgebieten installiert werden, die bisher weder genehmigt noch ans Stromnetz angeschlossen seien. Dazu sind laut Studie bis 2030 mindestens 11.000 Kilometer neue Leitungen nötig. Auch die Infrastruktur für Transport und Speicherung des Wasserstoffs fehle noch, und industrielle Anwender müssen rechtzeitig ihre Anlagen umbauen, was je nach Einsatzbereich mehrere Jahre dauern könne. Dabei müssten sie auch Unterstützung bekommen.

Darüber hinaus empfehlen die Autoren ein System zur Zertifizierung des Wasserstoffs. Damit wäre klar, woher er stammt und wie umweltfreundlich er ist. Gut gemacht könne ein solches System die Nachfrage nach tatsächlich grünem Wasserstoff steigern und so den Ausbau der Erneuerbaren zusätzlich fördern, so das Fazit. Entscheidend sei, dass die Politik möglichst bald klare Rahmenbedingungen setze.

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