Ist Wasserstoff die Wunderwaffe beim Klimaschutz? Power-to‑X, eFuels und Co sind derzeit in aller Munde. Viele sehen darin Schlüsseltechnologien für den Klimaschutz. Wasserstoff wird als „Öl des 21. Jahrhunderts“ angepriesen. Auch die Bundesregierung hält viel davon. Im Klimapaket wurde eine Wasserstoffstrategie angekündigt. Doch was verbirgt sich hinter diesen Begriffen? Und welchen Beitrag zur Klimaneutralität können sie tatsächlich leisten? Ich versuche mal Licht ins Dunkel zu bringen.
Power-to-Was?
Power-to‑X (PtX) ist der Überbegriff für Technologien, mit denen Strom (Power) in andere Energieträger oder Stoffe (X) umgewandelt wird. PtX ermöglicht damit Strom auch in Bereichen wie Verkehr oder Wärmeversorgung zu nutzen. Zukünftig könnte so auch in diesen Bereichen auf fossiles und klimaschädliches Erdöl und Erdgas verzichtet werden (Sektorkopplung).
Wie wird Wasserstoff hergestellt?
Alle diese Technologien haben eines gemeinsam: Zuerst wird mit Strom und Wasser durch Elektrolyse Wasserstoff hergestellt. Entweder kann dieser direkt verwendet werden, wie bei der klimafreundlichen Stahlherstellung oder in Brennstoffzellen. Oder er wird zu synthetischen, kohlenstoffhaltigen Energieträgern weiterverarbeitet. Dazu benötigt man Kohlenstoffdioxid. Nachhaltig zum Beispiel aus der Luft, welches mit dem Wasserstoff chemisch verbunden wird. Dadurch entstehen Kohlenwasserstoff-Moleküle, die mit den Erdöl-Produkten Benzin, Diesel oder Heizöl chemisch identisch sind. Das sind sogenannte synthetische Kraftstoffe oder eFuels.
Was bringt das für den Klimaschutz?
Um die Erderhitzung auf 1,5 °C zu begrenzen, muss in allen Lebens- und Wirtschaftsbereichen Klimaneutralität erreicht werden. Wasserstoff und andere PtX-Stoffe werden dafür in verschiedenen Sektoren eine Rolle spielen. Allerdings sind sie nicht per se ein Allheilmittel für den Klimaschutz.
Mitmachen bei Zukunft!
Wichtigste Voraussetzung für eine klimafreundliche Produktion von PtX-Stoffen ist, dass zu 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien verwendet wird. Nur dann leisten diese Technologien wirklich einen Beitrag zum Klimaschutz. Wird aber Strom aus dreckigen Kohlekraftwerken verwendet, ist PtX sogar klimaschädlicher als konventioneller Diesel oder Benzin.
Warum grüner Wasserstoff selten ist
Wirklich grüner Wasserstoff wird immer kostbar und selten bleiben. Für die Produktion von Wasserstoff wird enorm viel Energie benötigt. Zum Vergleich: Ein mit synthetischen Kraftstoffen betriebenes Fahrzeug benötigt die fünffache Menge erneuerbaren Stroms im Vergleich zu einem Elektroauto. Und erneuerbarer Strom ist (noch) eine Mangelware. Aber auch zukünftig wird es nicht genügend Wind- und Solaranlagen geben, um den gesamten Energiebedarf in Deutschland zu decken. Deshalb ist klar, dass die Produktion von PtX-Stoffen wie Wasserstoff hauptsächlich im Ausland an sonnen- oder windreicheren Standorten stattfinden wird. Zum Beispiel in Nordafrika. Doch auch dort gibt es nicht unendlich Flächen und Energie. Und es gilt auch andere soziale und ökologische Auswirkungen zu berücksichtigen wie zum Beispiel den Wasserverbrauch.
Warum Wasserstoff sich nicht für Autos eignet
Deshalb dürfen Wasserstoff und PtX-Stoffen nur dort eingesetzt werden, wo Alternativen fehlen oder nur schwer umsetzbar sind. Wasserstoff ist eben kein Freifahrtschein für den Verkehr. Für Autos ist die Technologie zu ineffizient. Sie wird nur da eine Rolle spielen, wo Elektroantriebe bisher nicht möglich sind. Für den Wasserstoff gilt dies etwa im Schwerlastverkehr. Kohlenstoffhaltige PtX-Stoffe stellen eine Alternative für den Flugverkehr oder Teile der Schifffahrt dar. Viel wichtiger jedoch ist der Einsatz von Wasserstoff in der Industrie. Dort ist er die Voraussetzung für eine klimaneutrale Herstellung von Stahl und chemischen Grundstoffen.
Was muss getan werden?
Damit diese Technologien wie Power-to‑X, Wasserstoff, eFuels und Co wirklich einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, muss der Ausbau erneuerbarer Energien schnellstmöglich vorangehen. Derzeit ist die Energiewende in Deutschland ins Stocken geraten. Insbesondere der Windenergie-Ausbau. Die Bundesregierung muss den Ausbau der erneuerbaren Energien endlich wieder entschieden vorantreiben. Damit einhergehend dürfen PtX-Stoffe nur mit erneuerbarem Strom hergestellt werden. Genauso wichtig ist es, dass vorausschauend auch der Ausbau des Strom- und Gasnetzes geplant und konsequent an der Weiterentwicklung der PtX-Technologien gearbeitet wird.
Schlussendlich darf nicht vergessen werden, dass es mindestens genauso wichtig ist, den Energieverbrauch zu reduzieren. Andernfalls sind die Energiebedarfe zu hoch, um auf nachhaltige erneuerbare Energien umgestellt zu werden.
Was macht der WWF zu Wasserstoff & Co?
Wir beim WWF arbeiten am hochaktuellen und wichtigen Thema Wasserstoff und Co. So beteiligen wir uns am Kopernikus-Projekt Power-to‑X. Dort arbeiten Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, gemeinsam an Lösungen für die Energie der Zukunft. Falls Du dich dafür interessierst und mehr darüber erfahren möchtest, wie klimaneutral CO2 als Rohstoff wirklich ist, schau auch auf unserer Themenseite vorbei.
Bewirb dich für unsere Power-to‑X Sommerwerkstatt.
Kommentare (3)
Wasserstoff ist eine sehr gute Idee falls es funktionieren sollte. Wir als Saga Umzüge Berlin versuchen immer das Umwelt mit unserer Arbeit zu verbessern, indem wir Plastik usw vermeiden. Daher finden wir dein Blog sehr interessant. Mach weiter so!
Hallo Herr Zimmermann,
interessanter Artikel. Danke, dass Sie das Thema Wasserstoff aufgreifen. Es wird dargestellt, dass sich Wasserstoff fürs Auto nicht eignet, da ineffizient. Kann die Rechnung, dass ein Wasserstoffauto die fünffache Menge Energie als ein E-Auto benötig, irgendwo nachvollzogen/eingesehen werden? Ist dabei berücksichtigt, welche enorme Energiemenge zur Produktion einer E-Auto-Batterie benötigt wird? Welche Lebensdauer der E-Auto-Batterie ist dabei unterstellt? Vermutlich haben sie als Experte diese Information zur Hand. Wäre für Aufschluss hierüber sehr dankbar.
Mit freundlichen Grüßen
Jens-Peter Fiehn
Gut zu wissen, dass grüner Wasserstoff für seine Produktion enormer Energiemengen bedarf. Mein Onkel beschäftigt sich professionell mit der Lieferung von Treibstoffen. Er sagt, dass fast ausschließlich immer noch auf die traditionellen Treibstoffe zugegriffen wird.