acatech HORIZONTE: Wasserstoff

In der Industrie kommt Wasserstoff als Rohstoff zum Einsatz, um etwa Stahl, Zement, Düngemittel für die Landwirtschaft, Kunststoffe oder Klebstoffe für Elektrogeräte herzustellen. Dafür setzt die Industrie meistens grauen Wasserstoff aus Erdgas ein, wobei klimaschädliches CO₂ entsteht. Wollen wir die Klimaziele erreichen, kommen wir am klimafreundlichen Wasserstoff nicht vorbei. Dazu müssen wir einen großen Teil unserer Industrie, die noch von fossilen Energien wie Kohle oder Erdgas abhängt, komplett auf den Kopf stellen.

Die Stahlbranche, die noch größtenteils Kohle verwendet und deshalb einen besonders großen Hebel hat, hat die Potenziale von klimafreundlichem Wasserstoff erkannt: Sie arbeitet auf Hochtouren daran, ihr gesamtes Produktionsmodell umzustellen und Europa fit für die grüne Zukunft zu machen. Die folgenden Schaubilder geben einen Überblick über die Wasserstoffnutzung in der Industrie.

Beim Speichern von grünem Strom in Batterien stoßen wir an unsere Grenzen. Möchten wir die Klimaziele erreichen, bräuchten wir sehr viele, sehr große Batterien mit vielen verschiedenen Rohstoffen aus aller Welt. Das wäre nicht bezahlbar und würde sich negativ auf die Umwelt auswirken. Wasserstoff bietet uns die Möglichkeit, Strom zwischenzuspeichern, zu transportieren und später wieder in Strom umzuwandeln. Wasserstoff kann überall auf der Welt produziert werden und macht uns unabhängiger von den wenigen Regionen mit fossilen Energien.

Seit tausenden von Jahren werden Ackerböden gedüngt. In der heutigen Zeit reicht dafür Gülle und Mist nicht mehr aus und wir müssen große Mengen an synthetischem Dünger herstellen, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren. Der dafür benötigte Ammoniak – eine chemische Verbindung aus Wasserstoff und Stickstoff – wird seit dem 20. Jahrhundert meist mithilfe von Wasserstoff aus Erdgas oder Kohle hergestellt – damit pusten wir sehr viel CO₂ in die Atmosphäre! Klimafreundlicher Wasserstoff ist für uns also unabdingbar, um den für die Düngung nötigen Ammoniak zukünftig möglichst klimafreundlich herzustellen.

Verkehr hinterlässt einen erheblichen CO₂-Fußabdruck. Batterien in E-Autos sind eine Lösung, um emissionsfrei zu fahren. Aufgrund der benötigten Größe der Batterien sind sie aber z.B. für den Schiffs- oder Flugverkehr keine praktikable Lösung. Hier kommt der Wasserstoff ins Spiel: Er kann Strom aus erneuerbaren Energien speichern und im Schiff oder Flugzeug aus Wasserstoff wieder Strom machen. Aus dem Auspuff kommen keine klimaschädlichen Abgase, sondern praktisch nur Wasser. 
Fazit: Nur durch eine Kombination aus Batterien und Wasserstoff können wir die Mobilität nachhaltiger gestalten und die Klimaziele erreichen.

Die meisten Wasserstoffprojekte werden außerhalb Europas umgesetzt, da dort mehr Rohstoffe, freie Flächen, Wind und Sonne vorhanden sind. Wenn Europa nicht schnell genug ist, könnte es wichtige Industriezweige verlieren, da Unternehmen in Regionen mit klimafreundlichem Wasserstoff und Rohstoffen wie Eisenerz Stahl und andere Produkte vor Ort produzieren könnten, anstatt diese aus Europa zu importieren. Die europäische Industrie ist sich dessen bewusst und noch ist Europa ein technologischer Spitzenreiter etwa im Bereich der Elektrolyse. Aber es gibt Herausforderungen bei der Umsetzung von Wasserstoffprojekten in Europa, wie begrenzte Flächen für erneuerbare Energien, wenige Rohstoffe und eine strenge Regulatorik. Europäische Politiker*innen haben jedoch bereits Schritte unternommen, um die Regeln für grünen Wasserstoff zu vereinfachen und die Wettbewerbsfähigkeit europäischer Herstellerfirmen zu erhalten. Es ist wichtig, dass bedeutende Teile der Wertschöpfung in Europa bleiben und europäische Firmen weiterhin führend im Technologie-Know-how sind.

Forschung ist wichtig, um Fortschritt in Bereichen wie Klimaforschung und Energietechnologien zu erzielen. Wissenschaftler*innen auf der ganzen Welt forschen an effizienteren Elektrolysetechnologien, Rohstoffen, Speicherung und Transport von Wasserstoff. Somit produziert Wissenschaft Wissen und schafft die Basis für Innovationen und technologischen Fortschritt. Es ist wichtig, dass die Wissenschaftskommunikation das produzierte Wissen einfach und verständlich darstellt, damit es von Politik, Industrie und der Gesellschaft genutzt werden kann. Nur wenn die Bevölkerung eine neue Technologie versteht, akzeptiert und ihr vertraut, kann die Energiewende erfolgreich sein. Wissenschaftskommunikation leistet einen Beitrag zur Demokratie, in der alle Menschen informiert sind und auf Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse gemeinsam Entscheidungen über unsere Zukunft treffen.

Als Bürger*innen einer Demokratie haben wir das Recht und das Privileg, uns jederzeit zu informieren, eine eigene Meinung zu bilden und unsere Stimme bei Wahlen abzugeben. Um die Energiewende und Klimaziele zu erreichen, müssen wir global denken und alle einbeziehen, damit nicht nur einige Länder auf klimafreundlichen Wasserstoff setzen, während anderswo weiterhin schädliche fossile Brennstoffe genutzt werden. Wasserstoff bietet eine Chance für saubere Luft, einen gesunden Planeten, mehr Lebensqualität, und eine gerechtere Verteilung von Wohlstand – sozusagen klimaneutraler Wohlstand für alle.

• Philip Green
  Australischer Botschafter in Deutschland
• Nikolas Iwan
  H2 Mobility GmbH & Co. KG
• Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer
  Vorstandsmitglied DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
• Dr. Wiebke Lüke
  Founder & Managing Director WEW GmbH, Water Electrolysis Work
• Martina Merz
  CEO Thyssen Krupp AG
• Prof. Dr. Robert Schlögl (Projektgruppenleiter)
  Präsident Alexander von Humboldt-Stiftung
• Prof. Dr. Christoph Schmidt
  Präsident RWI – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung