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04.12.2020
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WAS DER VDI BEI DER NATIONALEN WASSERSTOFF-STRATEGIE VERMISST

Und wie die Technologie nachhaltig wird

Dr.-Ing. Eleni Konstantinidou - Leiterin des Fachbereichs Energietechnik, VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V.

Dr.-Ing. Eleni Konstantinidou - Leiterin des Fachbereichs Energietechnik, VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V. [Quelle: VDI]


"Die Bereitstellung von finanziellen Mitteln ist zwar eine wichtige aber keine hinreichende Voraussetzung, damit Wasserstoff ein zentraler Bestandteil einer Dekarbonisierungsstrategie werden kann", betont VDI-Expertin Dr. Eleni Konstantinidou. Sie vermisst bei der Strategie der Bundesregierung noch einige Themen.


Mit Förder-Milliarden soll Deutschland zur führenden Wasserstoffnation werden. Inwieweit ist das mit der nationalen Wasserstoff-Strategie der Bundesregierung erreichbar?
Die Bereitstellung von finanziellen Mitteln ist zwar eine wichtige aber keine hinreichende Voraussetzung, damit Wasserstoff ein zentraler Bestandteil einer Dekarbonisierungsstrategie werden kann. Die nationale Wasserstoffstrategie adressiert viele wichtige Themen, einige vermissen wir noch, wie z.B.:

• Die Benennung von Schlüsseltechnologien und konkreten Zielen mit Anreizen für die entsprechenden Technologien. Die Anreize müssten hierbei so ambitioniert sein, dass sie auch tatsächlich für den Aufbau einer nennenswerten, kommerziellen Industrie in diesen Bereichen sorgen.

• Eine Definition, welche flüssigen, transportierbaren Energieträger europäisch bzw. global verwendet werden: Derzeit ist vieles im Gespräch, wie Ammoniak, Methanol, andere synthetische Kraftstoffe und Flüssigwasserstoff. Hierbei ist die innereuropäische Wasserstoff-Infrastruktur zu berücksichtigen.

• Der Einsatz und die Förderung von Brennstoffzellenfahrzeugen im ÖPNV sollte verstärkt Berücksichtigung finden. Diese sind leicht zu versorgen, da nur wenige Tankstellen benötigt werden. Zudem würde der Einsatz solcher Züge, Busse, Straßenbahnen oder Taxen zur Luftverbesserung und Lärmminderung in den Städten beitragen. Hier ist eine entsprechende Abstimmung mit den Städten und Kommunen nötig.


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DIE DOKUMENTATION DIESER FACHDEBATTE

Wasserstoff-Technologien in diesem Bereich zur batteriebasierten Elektromobilität?
Generell haben beide Technologien (Brennstoffzellen- sowie Batteriefahrzeuge) ihre Berechtigung und unterstützen die Bemühungen zur Sektorenkopplung.

Die Vorteile von Brennstoffzellen-Fahrzeugen liegt bei größerer Reichweite bei gleichzeitiger größerer Nutzlast und schnellerem Betanken (ähnlich zu der heutigen Fahrzeugbetankung). Sie erlauben auch das Heizen im Winter ohne signifikante Reichweitenreduzierung. Bei Wasserstoff ist außerdem eine saisonale Speicherung sowie die Schaffung strategischer Reserven - ähnlich wie bei den heutigen Bevorratungen - möglich. Bei höheren Energie- bzw. Reichweitenanforderungen ergeben sich Kostenvorteile für das Brennstoffzellenfahrzeug gegenüber dem Batteriefahrzeug. Brennstoffzellenfahrzeuge sind insbesondere im Schwerlastverkehr, Schiff- und Luftfahrt aber auch im Pkw-Bereich vor allem bei langen Strecken sehr gut geeignet.

Anderseits benötigt ein Brennstoffzellenfahrzeug auf Grund der Verluste bei der Wasserstofferzeugung und Umwandlung bis zu dreimal mehr Energie als ein batterieelektrisches Fahrzeug.

Bei der Erzeugung von Wasserstoff können auch fossile Rohstoffe zum Einsatz kommen - wie "sauber" ist Wasserstoff-Energie angesichts dessen?
Für eine Reihe von industriellen Prozessen wird schon heute Wasserstoff in signifikanten Mengen eingesetzt, der aus Erdgas (sog. „grauer“ Wasserstoff) hergestellt wird. Dieser Wasserstoffbedarf kann kurz- bis mittelfristig kaum mit grünem Wasserstoff gedeckt werden.

Bei der Umwandlung von Erdgas entsteht CO2, das dauerhaft gelagert werden soll. Dies alles spricht gegen „blauen“ Wasserstoff. Dennoch kann er für eine Übergangszeit den grauen Wasserstoff ersetzen, ohne dabei den Weg für regenerativ erzeugten Wasserstoff für neue Wasserstoffanwendungen zu blockieren. Dies setzt allerdings voraus, dass CCS (Carbon Capture and Storage) auch in Deutschland als Teil der Lösung akzeptiert werden müsste.

Nach einer Phase, in der für den Markthochlauf der Technologien notwendige Wasserstoff aus einem Wasserstoffmix (grün, grau, blau) bereitgestellt wird, muss dann regulatorisch in Richtung grünen Wasserstoffs (ähnlich der Regulatorik Richtung erneuerbaren Stroms) gehandelt werden.

Die Strategie setzt auch auf den Import von Wasserstoff, etwa aus afrikanischen Ländern. Wie bewerten Sie das?
Neben Nordsee, Südeuropa, Asien und Lateinamerika werden wahrscheinlich auch afrikanische Länder für den Wasserstoffimport in Frage kommen. Grüner Wasserstoff kann nur in Regionen mit einem hohen Potential für die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen sinnvoll hergestellt werden. Dabei reicht es nicht aus, wenn nur der Strom für die Elektrolyse aus erneuerbarem Strom besteht, der Strom für den heimischen Verbrauch aber aus fossilen Quellen zur Verfügung gestellt wird. Dies wäre für das Klima wenig hilfreich.

Für sonnen- und windreiche Länder mit einer gegenwärtig noch geringen Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen bietet sich aber die Möglichkeit, grünen Wasserstoff zu exportieren und die Chance, insgesamt eine nachhaltige heimische Stromerzeugung für eigene Zwecke aufzubauen und damit die heimische Wirtschaft zu stärken.