Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen Teil 2.8

Teil 2.8 | Die Nationale Wasserstoffstrategie

Nach Jahren des Nischendaseins soll es nun endlich „mit Wumms“ vorangehen: Im Juni 2020 stellte die Bundesregierung die lange angekĂŒndigte Nationale Wasserstoffstrategie (NWS) vor. FĂŒnf Ministerien unter FederfĂŒhrung des Bundesministeriums fĂŒr Wirtschaft und Energie (außerdem Umwelt, Verkehr, Forschung, Entwicklungszusammenarbeit) hatten heftig darum gerungen, welche ElektrolyseurkapazitĂ€t und welche Herstellungsverfahren man anpeilen sollte. Im Laufe der Wochen wurde aus einem sechsseitigen Entwurf eine recht detaillierte Strategie mit 32 Seiten. Letzten Endes bewilligte die Regierung fĂŒr die Umsetzung der Wasserstoffstrategie sieben Milliarden Euro plus zwei Milliarden fĂŒr den Aufbau von Partnerschaften mit potenziell H2-exportierenden LĂ€ndern.

Im Mittelpunkt der Debatte stand die Frage, wo der Wasserstoff herkommen soll. Wesentliche Aspekte dabei sind, wie groß die benötigte – und realisierbare – ElektrolysekapazitĂ€t in Deutschland ist und ob es neben der Elektrolyse mit Ökostrom noch weitere akzeptable Verfahren gibt.

Diskutiert wurden ElektrolysekapazitÀten zwischen 5 und 20 MW. Im Rahmen der NWS gilt nun das Ziel, bis 2030 insgesamt 5 MW in Deutschland aufzubauen. Im nÀchsten Jahrzehnt sollen weitere 5 MW folgen.

Ein Knackpunkt wird sein, dafĂŒr genug geeignete Standorte zu finden. Dort muss nicht nur ausreichend sauberes Wasser verfĂŒgbar sein, sondern auch genĂŒgend Strom aus erneuerbaren Quellen (s. Kap. 2.2.2: Strom: Musterkind der Energiewende).

„GrĂŒner“ Strom aus erneuerbaren Energien ist die Voraussetzung fĂŒr „grĂŒnen“ Wasserstoff (vgl. Seite 63, Herstellungsprozesse im Überblick). Welche Herstellungsverfahren darĂŒber hinaus denkbar wĂ€ren, war ebenfalls Gegenstand heftiger Diskussionen. Nach einer ausfĂŒhrlichen und öffentlichen Debatte schreibt die Bundesregierung in der NWS nun, das Ziel sei, „grĂŒnen Wasserstoff zu nutzen, fĂŒr diesen einen zĂŒgigen Markthochlauf zu unterstĂŒtzen sowie entsprechende Wertschöpfungsketten zu etablieren“. Nur Wasserstoff, der auf Basis erneuerbarer Energien hergestellt wurde, also grĂŒner Wasserstoff, sei auf Dauer nachhaltig. Doch die Bundesregierung geht auch davon aus, dass sich in den kommenden Jahren ein globaler und europĂ€ischer Wasserstoffmarkt etablieren wird, auf dem auch sogenannter CO2-neutraler Wasserstoff, also blauer und tĂŒrkiser, gehandelt wird. „Aufgrund der engen Einbindung von Deutschland in die europĂ€ische Energieversorgungsinfrastruktur wird daher auch in Deutschland CO2-neutraler Wasserstoff eine Rolle spielen und, wenn verfĂŒgbar, auch ĂŒbergangsweise genutzt werden“, heißt es dementsprechend.

Elementar fĂŒr das Vorankommen der Wasserstofferzeugung in Deutschland war die in der Wasserstoffstrategie angestrebte, hart erkĂ€mpfte Befreiung des Elektrolysestroms von der „EEG-Umlage“ (EEG = Erneuerbare-Energien-Gesetz). Diese finanziert die PrĂ€mien und VergĂŒtungen fĂŒr die Erzeuger von Strom aus erneuerbaren Energien. Seit 2014 liegt sie bei mehr als 6 Cent pro Kilowattstunde. Solange diese Abgabe gezahlt werden musste, war es unmöglich, Wasserstoff per Elektrolyse wettbewerbsfĂ€hig zu erzeugen. In der Ende 2020 beschlossenen EEG-Novelle wurde schließlich die Umlagenbefreiung fĂŒr die Wasserstofferzeugung verankert.

Neben den inhaltlichen Zielen beinhaltet die NWS auch die Bildung eines Nationalen Wasserstoffrats im Sinne eines begleitenden Expertengremiums sowie die Etablierung einer Leitstelle Wasserstoff. All diese Zutaten verschaffen der Wasserstoffbranche eine bisher nicht dagewesene Planungssicherheit. Hinzu kommt, dass Deutschland nicht allein dasteht: Anfang des Jahres 2020 gab es 18 verschiedene nationale Wasserstoffstrategien sowie diverse Wasserstoffstrategien verschiedener BundeslĂ€nder. Im Juli 2020 kam auch der European Green Deal mit einem Schwerpunkt auf Wasserstoff. Insgesamt kann man also davon ausgehen, dass es in den kommenden Jahren eine spĂŒrbare Beschleunigung der Entwicklung in der Wasserstofftechnologie geben wird.

Die Strategiepapiere betonen die Rolle der Wasserstoffwirtschaft als Wachstumsmotor, der zur Überwindung der durch die Corona-Pandemie verursachten wirtschaftlichen SchĂ€den beitragen kann. So befasst sich die Wasserstoffstrategie der EU mit der Schaffung neuer MĂ€rkte. Die Kommission will zu diesem Zweck unter anderem politische und regulatorische Maßnahmen ergreifen, die dazu geeignet sind, Sicherheit fĂŒr Investoren zu schaffen, den Einsatz von Wasserstoff zu erleichtern, die erforderliche Infrastruktur und Logistik zu fördern, die Instrumente fĂŒr die Infrastrukturplanung anzupassen und Investitionen zu fördern.

Wie die deutsche NWS nimmt auch die europĂ€ische Strategie den grĂŒnen Wasserstoff in den Fokus. Doch sie rĂ€umt auch ein, dass kurz- und mittelfristig andere Formen CO2-armen Wasserstoffs erforderlich sein werden, um die Emissionen rasch zu senken und die Entwicklung eines tragfĂ€higen Marktes zu unterstĂŒtzen. Der Aufbau der ElektrolysekapazitĂ€ten soll in drei Schritten erfolgen: Von 2020 bis 2024 will die EU die Installation von mindestens 6 GW Elektrolyseleistung fĂŒr die Erzeugung von bis zu 1 Mio. Tonnen grĂŒnem Wasserstoff unterstĂŒtzen. Von 2025 bis 2030 soll Wasserstoff zu einem wesentlichen Bestandteil des europĂ€ischen integrierten Energiesystems werden. DafĂŒr muss die Elektrolyseleistung auf mindestens 40 GW anwachsen, und es sollen bis zu 10 Mio. Tonnen grĂŒnen Wasserstoffs erzeugt werden. Zwischen 2030 und 2050 sollen die Technologien fĂŒr erneuerbaren Wasserstoff ausgereift sein. Sie sollen dann in großem Maßstab in allen Sektoren eingesetzt werden, in denen sie fĂŒr die Dekarbonisierung nötig sind. Damit sich die jeweils saubersten Technologien durchsetzen, will die EU gemeinsame Normen, Terminologien und Zertifizierungen entwickeln. Diese sollen die CO2-Emissionen ĂŒber den gesamten Lebenszyklus der jeweiligen Technologie hinweg widerspiegeln.

Abb. 11: Die Bundesregierung setzt in ihrer Wasserstoffstrategie auf hohe Importmengen. Das ist u. a. wegen des Energieaufwandes fĂŒr den Transport umstritten.

11_H2-Import

Quellen: ProjekttrĂ€ger JĂŒlich, Grafik: eigene Darstellung

Auch die EU lĂ€sst eine eigene Institution die Umsetzung ihrer Wasserstoffstrategie begleiten: In der Clean Hydrogen Alliance sind Industrieunternehmen ebenso vertreten wie die Zivilgesellschaft, Minister der nationalen und regionalen Ebenen und die EuropĂ€ische Investitionsbank. Die Allianz soll eine Investitionspipeline fĂŒr den Ausbau der Erzeugung aufbauen und die Nachfrage nach sauberem Wasserstoff in der EU fördern.

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

Die Technik von gestern, heute und morgen

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen. Bewusst leicht verstÀndlich gehalten und beschrieben. Es soll technikinteressierten als ein umfangreiches Literaturverzeichnis dienen.

Die grundlegend ĂŒberarbeitete Neuauflage unseres Buches zu diesem Thema ist hier erhĂ€ltlich. Aktuelle Entwicklungen wurden ergĂ€nzt, Überholtes entfernt. Neben den jĂŒngsten Trends vermittelt dieses Buch – wie schon seine VorgĂ€nger – die grundlegenden physikalischen ZusammenhĂ€nge, denn diese gelten ja bei allem Wandel nach wie vor.

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