Grüner Wasserstoff: Alle reden darüber, aber wo bleibt er?
24. Februar 2022
Als der Grünenpolitiker Robert Habeck Anfang Dezember sein neues Amt übernahm, wurde er nicht einfach nur Bundeswirtschaftsminister, sondern Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz. Dahinter steckt mehr als nur ein neuer Ressortzuschnitt. Die neue Regierung will die Weichen stellen, um Deutschland bis 2045 klimaneutral zu machen. Dafür ist neben einer Energie- und Verkehrswende auch ein massiver Umbau der Wirtschaft nötig.
Bereits bis 2030 soll die deutsche Industrie ihre Emissionen um ein Drittel verringern. Was das bedeutet, zeigt sich anschaulich im Bundesland Nordrhein-Westfalen, wo Minister Habeck jetzt seinen Antrittsbesuch gemacht hat. Im dicht besiedelten Ruhrgebiet wurde bis 2018 Steinkohle gefördert. Entsprechend findet man dort viele energieintensive Branchen, die den fossilen Energieträger traditionell verfeuern. Ob Chemie, Aluminium, Gießereien, Papier, Glas oder Stahl.
Größter Umbau in der Werksgeschichte
Die Stahlindustrie ist in Deutschland für knapp ein Drittel aller Industrie-Emissionen verantwortlich. Doch der Einsatz von Kohle und Koks ist in der Produktion nicht durch Strom zu ersetzen. Aber durch Wasserstoff. Das Gas kann auf verschiedene Arten hergestellt werden. Beispielsweise durch Elektrolyse. Wenn Wasser unter Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien in seine Komponenten Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten wird, spricht man von "grünem", also klimaneutral hergestelltem Wasserstoff.
Den möchte der Duisburger Stahlkocher Thyssenkrupp so schnell wie möglich einsetzen. "Wir sind startklar für die Transformation, unsere Pläne sind umsetzungsreif", sagte Bernhard Osburg, Vorstandsvorsitzender von Thyssenkrupp Steel beim Besuch von Wirtschaftsminister Habeck. Die Umstellung auf eine klimaneutrale Stahlproduktion sei "der größte Umbau unseres Werks und der vielleicht wichtigste Schritt unserer Geschichte".
Die Umstellung wird teuer
Fast zehn Quadratkilometer ist das Werksgelände groß. Auf einer Brache am Rhein, wo der Stahlkonzern derzeit seinen tonnenschweren Rohstahl lagert, soll die neue Produktion entstehen, die sich technologisch komplett von den bisherigen Hochöfen unterscheidet. 2025 soll die erste Anlage in Betrieb gehen, 2029 die zweite.
Die absehbaren Kosten sind enorm. Thyssenkrupp beziffert sie bis 2030 auf 2,2 Milliarden Euro, bis 2045 kommen weitere sieben Milliarden Euro dazu. Dafür braucht der Konzern Investitionshilfen, die schon lange beantragt sind, aber noch von der EU-Kommission bewilligt werden müssen. Wirtschaftsminister Habeck ist zuversichtlich: "Ich bin überzeugt, dass die Stahlbranche zum Aushängeschild der klimaneutralen Wirtschaft werden kann."
Die Hürden sind gewaltig
Doch dafür braucht es große Mengen klimaneutral hergestellten Wasserstoff und der ist derzeit noch Mangelware. "Weltweit ist aktuell nur ein Prozent des hergestellten Wasserstoffs grün", rechnet Klaus Schäfer, Vorsitzender der Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie (Dechema) vor. "Nachhaltiger Wasserstoff wird in den nächsten Jahren eine knappe Ressource bleiben, die einem wachsenden Bedarf gegenübersteht."
Anschaulich erklärt: Um seine Stahlproduktion komplett umzustellen, braucht allein Thyssenkrupp jährlich so viel Wasserstoff, dass dafür die Energie von 3800 Windrädern nötig wäre. Aktuell gibt es in Deutschland knapp 29.000 Windkraftanlagen. Doch Thyssenkrupp ist nur eins von tausenden Unternehmen, die auf grünen Wasserstoff hoffen.
Zu geringe Erzeugungskapazitäten
Noch unter der letzten Bundesregierung wurde eine Nationale Wasserstoffstrategie ins Leben gerufen. Seit Sommer 2021 arbeiten die Dechema und die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (acatech) nun an einem Wasserstoff-Kompass, einer Studie, mit der die Strategie der Regierung weiterentwickelt und konkretisiert werden soll.
Das jetzt vorgestellte Zwischenergebnis der Studie ist allerdings ernüchternd. In Deutschland gibt es derzeit rund 40 Elektrolyseprojekte. Darauf basierend errechnen die Forscher für 2030 eine Elektrolysekapazität für klimaneutralen Wasserstoff von rund fünf Gigawatt. Das ist nur die Hälfte dessen, was im Koalitionsvertrag der neuen Bundesregierung als Ziel gesetzt ist.
80 Prozent Importe
Im Wasserstoff-Kompass heißt es, dass selbst bei optimistischen Annahmen die bis 2030 aufgebauten heimischen Kapazitäten nicht ausreichen werden, um den Minimalbedarf von etwa 50 Terawattstunden zu decken. "80 Prozent des Bedarfs an grünem Wasserstoff werden importiert werden müssen", schlussfolgert Dechema-Vorstand Klaus Schäfer.
Um zukünftig Nachfrage und Angebot in Einklang zu bringen, sei es unverzüglich notwendig, die richtigen politischen Weichen zu stellen. Dazu ist nach Ansicht der Wissenschaftler nicht nur der von der Regierung ohnehin geplante massive Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland nötig, sondern auch der beschleunigte Aufbau von Energiepartnerschaften im Ausland.
Afrika hat enorme Kapazitäten
Daran wird bereits gearbeitet, wie der "H2-Potenzial-Atlas" Westafrika zeigt, der im vergangenen Jahr im Bundesforschungsministerium vorgestellt wurde. Danach könnten allein in Westafrika jährlich maximal 165.000 Terawattstunden grüner Wasserstoff gewonnen werden. Und das zu einem Preis von nur 2,50 Euro pro Kilogramm. In Deutschland hingegen werden die Kosten nach Schätzungen sogar 2050 noch bei rund 3,80 Euro liegen.
Transportiert werden kann Wasserstoff über bestehende Gaspipelines, die dafür geringfügig umgerüstet werden müssten. Außerdem kann Wasserstoff in Ammoniak umwandeln und damit schiffbar machen. Doch auch hier hakt es noch in der Infrastruktur. Für die Tanker müssten in den Häfen an der Nordsee noch die entsprechenden Terminals gebaut werden.