Der Erfolg der Energiewende hängt auch vom Aufbau einer funktionierenden Wasserstoffwirtschaft ab. Ohne den Einsatz von Türkisem Wasserstoff aus Erdgas wird ihr Aufbau kaum gelingen.
Der effiziente Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft ist ein essenzieller Schritt für eine erfolgreiche Energiewende1 in Kombination von Bezahlbarkeit, Versorgungsicherheit und Umweltverträglichkeit mit innovativen und intelligentem Klimaschutz, denn2: um die Emissionen und Kohlenstoffintensität der Produkte nachhaltig zu verringern, wird es Wasserstoff brauchen, sowohl als sauberen und vielfältigen Energieträger der Zukunft, wie auch als Energiespeicher in der Sektorenkopplung oder als Grundstoff in der chemischen Industrie.3 Langfristig liegen dabei alle Hoffnungen auf dem sogenannten Grünen Wasserstoff, der über Elektrolyse aus Erneuerbaren Energien gewonnen wird. Wenn es gelingen soll, eine Wasserstoffwirtschaft in Deutschland nachhaltig und ökonomisch sinnvoll zu etablieren, wird es aber mittelfristig nicht ohne andere Quellen für das vielseitige Gas gehen.4 Dies hat auch die Bundesregierung verstanden – und betont in ihrer Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) die Rolle des Türkisen Wasserstoffs aus Erdgas beim Markthochlauf von Wasserstofftechnologien. 2
Wasserstoff speichert Energie und setzt diese beim Verbrennen wieder frei ohne dabei CO2 auszustoßen.1 Das macht ihn zu einem Hoffnungsträger für eine dekarbonisierte Energiewirtschaft und erlaubt es, Klimaschutzpotenziale in allen nur denkbaren Sektoren zu heben. Denn die Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff sind vielfältig. Er eignet sich für die Nutzung in der Industrie, der Mobilität sowie der Energie- und Wärmewirtschaft.3
So wird Wasserstoff heute bereits zur Herstellung von Stickstoffdünger und synthetischen Kraftstoffen oder auch bei der Raffinierung von Mineralöl verwendet. In der Mobilität wird Wasserstoff vor allem im Schwerlastverkehr an Relevanz gewinnen, wo aufgrund des hohen Energieverbrauchs – wegen langer Strecken und hoher Lasten – absehbar nicht mit einer Durchsetzung der Elektromobilität zu rechnen ist. Im Wärmesektor eignet sich Wasserstoff dagegen vor allem in modernen Quartierskonzepten, bei denen die Wärme genutzt wird, die bei der Speicherung von Erneuerbaren Energien als chemische Energie entsteht.3
Im Kontext der Energiewende wird vor allem die Entwicklung des sogenannten Grünen Wasserstoff vorangetrieben, der mithilfe Erneuerbarer Energien wie Sonne und Wind durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen wird. In der öffentlichen Diskussion wird indes oft unterschätzt, mit welchen erheblichen Kosten diese Methode immer noch verbunden ist, und wie groß der Bedarf nach dem neuen Energieträger tatsächlich ausfallen wird. So würde allein die deutsche Industrie bereits heute rund 70 Terawattstunden Energie aus Wasserstoff pro Jahr benötigen. Ein schneller, ökonomisch rentabler Hochlauf einer Wasserstoffwirtschaft allein auf Basis des Grünen Wasserstoffs scheint daher kaum möglich, schon alleine weil die Mengen an erneuerbarem Strom fehlen.5 Eine wichtige Funktion als Ergänzung und Brücken-Lösung wird demzufolge dem Türkisen Wasserstoff zukommen, der mittels Methanpyrolyse deutlich günstiger gewonnen werden kann. Bei diesem Verfahren wird Erdgas, bzw. sein Hauptbestandteil Methan (CH4), unter Einwirkung von Hitze gespalten. So entstehen Wasserstoff und fester Kohlenstoff.6
Methanpyrolyse: So funktioniert die Herstellung von Türkisem Wasserstoff aus Erdgas
Quelle: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS), Zukunft Gas.
Um die schnelle Weiterentwicklung zur industriellen Nutzbarkeit voranzutreiben, fördert seit 2021 das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Forschung auf diesem Gebiet mit rund 12 Millionen Euro. Ziel des Forschungsvorhabens „Methanpyrolyse (Me2H2)“ unter der Projekt-Koordination des Chemiekonzerns BASF sind der Bau und die Inbetriebnahme einer ersten Versuchsanlage, in der zukünftig der Dauerbetrieb getestet werden soll, um die Marktfähigkeit der im Rahmen des Projekts zu evaluierenden Technik zu gewährleisten. So soll etwa auch geklärt werden, wie der während der Pyrolyse anfallende Kohlenstoff klimaschonend weiterverwendet werden kann, etwa für Batterien, Druckerpatronen oder Leichtbaustoffe.7 Auf diese Weise ließe sich der bei der Methode entstehende Kohlenstoff langfristig binden und eine Freisetzung in die Atmosphäre dauerhaft verhindern.
Es zeigt sich: Die Energiewende – und das Erreichen der Klimaziele – wird im Wesentlichen über den Aufbau einer funktionierenden Wasserstoffwirtschaft gelingen. Als flexibler Energieträger und -speicher eignet sich Wasserstoff für eine Reihe unterschiedlicher Aufgaben in beinahe allen wichtigen Wirtschaftszweigen. Die Frage nach der „richtigen“ Methode der Wasserstofferzeugung ist dabei nicht unerheblich. Trotz der klimapolitischen Vorzugswürdigkeit Grünen Wasserstoffs dürfen alternative Ansätze nicht pauschal unberücksichtigt bleiben. Gerade Türkiser Wasserstoff aus Methan sollte mit seinem großen Potenzial verwendet werden, um einen schnellen Hochlauf sowie eine Industrialisierung zu ermöglichen. Denn insbesondere auch nach 2050 wird es Methan in Form von Biomasse, Biogas, Abwasser, etc. geben, welches über die Methanpyrolyse „neutralisiert“ wird.
Quellen
1 BDEW: Wasserstoff: www.bdew.de/energie/wasserstoff/
2 BMWI: Die Nationale Wasserstoffstrategie: www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/die-nationale-wasserstoffstrategie.pdf
3 BDEW: Wasserstoff als Allround-Talent: Wo wird er eingesetzt?: www.bdew.de/energie/wasserstoff/wasserstoff-als-allround-talent-wo-wird-er-eingesetzt/
4 BVEG: Klimawende – ohne Erdöl und Erdgas wird sie nicht gelingen: www.bveg.de/News/Klimawende-ohne-Erdoel-und-Erdgas-wird-sie-nicht-gelingen
5 Zukunft Gas: Wasserstoff: Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende: gas.info/energietraeger-wasserstoff
6 BDEW: Flexible Herstellung: Wie wird Wasserstoff erzeugt?: www.bdew.de/energie/wasserstoff/flexible-herstellung-was-ist-wasserstoff-und-wie-wird-er-erzeugt/
7 BMBF: Methanpyrolyse: Klimafreundlicher Wasserstoff: www.fona.de/de/massnahmen/foerdermassnahmen/wasserstoff-aus-methanpyrolyse.php
