Wasserstoff – das innovative Lösungskonzept der Energiewende

Eine Wirtschaft ohne Treibhausgase innerhalb der nächsten 30 Jahre – das ist das erklärte Ziel Europas, um den Klimawandel aufzuhalten. Erneuerbare Energien sollen fossile Brennstoffe wie Öl, Kohle und Gas ablösen. Im Zuge der nachhaltigen Umgestaltung der Energieversorgung wird Wasserstoff dabei eine wichtige Rolle spielen.
Nachhaltig und ökonomisch produzierter Wasserstoff wird derzeit als Energieträger der Zukunft angesehen, um die Energiewende zu realisieren und die angestrebte Klimaneutralität möglich zu machen.
Um das Klima zu schützen und Energie nachhaltiger zu produzieren, müssen Alternativen zu fossilen Energieträgern gefunden werden. Ein im Augenblick stark diskutierter klimafreundlicher Energieträger ist Wasserstoff – durch diesen sollen die CO2-Emissionen von Industrie und Automobilen langfristig sinken.

Verabschiedung der Nationalen Wasserstoffstrategie

Am 10. Juni 2020 hat das Bundeskabinett die Nationale Wasserstoffstrategie (NWS) verabschiedet. Unter den aktuellen Rahmbedingungen ist die Erzeugung und die Nutzung von Wasserstoff noch nicht wirtschaftlich. Fossile Energieträger, bei denen die Folgekosten der CO2-Emissionen noch nicht eingepreist sind, sind bedeutend günstiger. Die NWS sieht die Voranbringung der Kostendegressionen bei Wasserstofftechnologien sowie einen schnellen internationalen Markthochlauf für die Produktion und Nutzung von Wasserstoff vor, um frühzeitig die notwendige Masse an Wasserstoff für die Umstellung von Anwendungsbereichen verfügbar zu haben. Insbesondere Anwendungsbereiche, die schon jetzt stark wirtschaftlich sind oder nicht anders dekarbonisiert werden können, wie die Stahl- und Chemieindustrie oder Bereiche im mobilen Verkehrswesen, liegen dabei im Fokus der Strategie.

Grüner und blauer Wasserstoff als Allround-Talent

Wasserstoff kann sowohl in der zentralen als auch in der dezentralen Stromerzeugung eingesetzt werden. Darüber hinaus kann Wasserstoff als Kraftstoff für Fahrzeuge, die Herstellung alternativer Kraftstoffe, als Rohstoff für chemische Prozesse sowie zur Langzeitspeicherung genutzt werden. Es wird zwischen grünem, grauem, blauem und türkisem Wasserstoff entschieden. Der grüne Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser erzeugt. Der Strom für die Elektrolyse kommt ausschließlich aus erneuerbaren Energien, wie beispielsweise Biomasse, Solar- und Windenergie, und ist somit CO2-frei. Bei blauem Wasserstoff wird das durch die Dampfreformierung entstandene CO2 gespeichert („Carbon Capture and Storage“). Das durch diese Form der Wasserstofferzeugung produzierte CO2 gelangt nicht in die Atmosphäre, blauer Wasserstoff ist somit wie grüner Wasserstoff auf bilanzieller Ebene CO2-neutral.

MWM Gasmotoren lassen sich gut an Wasserstoff anpassen

Um gesetzte Klimaschutzziele zu erreichen, soll in Zukunft vermehrt vor allem klimafreundlicher grüner Wasserstoff (H2) in das Gasverteilnetz eingespeist werden. Moderne Gaskraftwerke können heute einen hohen Anteil Wasserstoff im Gas tolerieren. Wasserstoff birgt als Brennstoff in KWK-Anlagen noch weitere Vorteile. So sinken durch die Zumischung des Gases die Stickstoff-Emissionen (NOx-Emissionen), wodurch die festgelegten NOx-Grenzwerte für den Ausstoß von Stickoxiden noch besser eingehalten werden können. Auch die Problematik des „Methanschlupfes“, dem Entweichen von Gasen bei der Verbrennung, wird somit umgangen. Bei Wasserstoff sind derzeit Beimischungen von bis zu 10 Volumenprozent ins Gasnetz erlaubt. Eine Wasserstoffzumischung von bis zu zehn Volumenprozent ist für die heutigen MWM Gasmotoren völlig unbedenklich und technisch ohne Anpassungen händelbar. Höhere Beimischungen von Wasserstoff sind ebenso möglich, erfordern jedoch zusätzliche technischen Anpassungen an den MWM Gasmotoren.

Wasserstoff ist für Erfüllung der Klimaziele unabdingbar

Um das Klima zu schützen und die angestrebte Klimaneutralität zu erreichen, ist Wasserstoff unbedingt notwendig. Das gilt besonders für die schwer zu defossilisierenden Industriesektoren, wie beispielsweise die Stahl- und Chemieindustrie oder die Luft- und Schifffahrt. Die Nationale Wasserstoffstrategie des Bundeskabinetts ist ein elementarer Bestandteil, um die Pariser Klimaziele erfüllen zu können. Dafür müssen alle Sektoren in die Power-to-X-Nutzung, der Umwandlung grünen Stroms in andere Energieträger, wie Wasserstoff, eingeschlossen werden. Durch Wasserstoff und Power-to-X Produkte werden neue Wertschöpfungsketten geschaffen. Um das Potenzial von Wasserstoff vollends ausschöpfen zu können, müssen die Chancen von Wasserstoff als Energiespeicher deutlich stärker genutzt werden. Für den Maschinen- und Anlagenbau ist die Entwicklung eines leistungsfähigen Heimatmarktes wesentlich. Zusätzlich zum Ausbau der Elektrolysekapazitäten für die Wasserstoffproduktion muss der noch eher langsam voranschreitende Ausbau der erneuerbaren Energien deutlich schneller vorangetrieben werden.

Foto: ©️ Thomas, Adobe Stock

2 Kommentare “Wasserstoff – das innovative Lösungskonzept der Energiewende”

  1. Es wird einen spannenden Wettbewerb um den „grünen Wasserstoff“ geben. Energieverbrauchsreiche Industrieprozesse, wie die Stahlherstellung, werden den Wasserstoff nicht nur als saubere Energie nutzen, sondern die Qualität des Stahls wird mit Wasserstoff gegenüber Kohle eine bessere sein. Eine hohe Nachfrage, ein großer Bedarf nach „grünem Wasserstoff“ ist für diese Industrieprozesse ist zu erwarten.

    Auch mit Hilfe von guter Steuerungs- und Regelungstechnik können in MWM Gasmotoren schon heute Gase mit hohem Wasserstoff-Anteilen sicher, sauber und effizient verbrannt werden.

    Wird es genügend „grünen Wasserstoff“ geben und wie viel wird zur dezentralen Energieerzeugung in BHKWs verfügbar bleiben?

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