Berlin – Die Ziele der Politik sind ehrgeizig: Deutschland müsse „bei Wasserstofftechnologien die Nummer 1 in der Welt“ werden, sagte Wirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU) auf einer gestrigen Veranstaltung vor rund 700 Vertretern aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft. Auf Einladung von Altmaier, Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) sowie Verkehrsminister Andreas Scheuer (CSU) und Entwicklungsminister Gerd Müller (CSU) wurde dort über die Potenziale von Wasserstoff diskutiert. Bis Jahresende will die Regierung eine Wasserstoffstrategie erstellen.
Im Verkehrssektor gibt es demnach viele Potenziale – vor allem in den Bereichen, in denen in absehbarer Zukunft nur mit großem Aufwand eine Versorgung direkt mit Strom möglich wäre. Das ist beim Schwerlastverkehr auf der Langstrecke der Fall, im Schiffsverkehr oder in der Luftfahrt. In Brennstoffzellen wird an Bord des Fahrzeugs aus Wasserstoff der für die Fahrt nötige elektrische Strom erzeugt.
Wasserstoffatome sind die kleinsten Atome, die es gibt: ein Proton, ein Elektron, sonst nichts. In der Natur verbindet sich Wasserstoff auf schnellsten Weg mit Sauerstoff zu Wasser. Er lässt sich also nur gewinnen, indem man ihn aus Verbindungen herauslöst. Das kann Wasser sein, muss aber nicht.
Die Bundesregierung schreibt in ihrer Vorlage zur gestrigen Veranstaltung aus gutem Grund von CO2-freiem Wasserstoff. Denn gegenwärtig wird er überwiegend aus Erdgas gewonnen. Dabei fällt als Abfallprodukt die gleiche Menge Kohlendioxid an, als würde man Erdgas direkt verbrennen. Damit ist fürs Klima nichts gewonnen.
Doch legt man eine elektrische Spannung an, spaltet sich Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Das nennt man Elektrolyse. Als zukunftsträchtig gilt es, auf diesem Weg die riesigen Überschussmengen an Ökostrom zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser einzusetzen.
Allerdings ist das Verfahren noch zu teuer und auch alles andere als effizient. Sowohl bei der Elektrolyse als auch beim umgekehrten Prozess – der Stromerzeugung in einer Brennstoffzelle – geht viel Energie verloren, die als Wärme entweicht.
Man kann aber aus Wasserstoff auch synthetische Brennstoffe herstellen. Power to Gas oder Power to Fuel heißen die Stichworte. Dafür aber braucht man weitere Umwandlungsprozesse, die weitere Verluste an Energie mit sich bringen.
Für all diese Prozesse gilt nur Strom als sinnvoll einsetzbar, der sonst verschenkt oder zu Negativ-Preisen verschleudert werden müsste. Ob die Kosten jemals so weit gesenkt werden können, dass das wirtschaftlich attraktiv wird, ist noch nicht absehbar.
Die Potenziale in Deutschland bleiben in jedem Fall geringer als der Bedarf. Deshalb gehen derzeit alle Akteure davon aus, dass ein großer Teil des benötigten Wasserstoffs importiert werden muss.
Wasserstoff ist auch extrem flüchtig. Er entweicht auch aus hermetisch verschlossenen, also scheinbar dichten Tanks. Frühere Wasserstoffautos, die längere Zeit standen, hatten deshalb keinen Treibstoff mehr an Bord. Diese Verluste treffen auch Leitungssysteme und stationäre Tanks. Durch neue Materialien ist dieses Problem heute besser beherrschbar.
Bislang wird Wasserstoff durch hohen Druck oder extrem tiefe Temperaturen komprimiert oder verflüssigt. Beides zehrt an der Energiebilanz. Eine Lösung könnte es sein, Wasser chemisch an eine Trägersubstanz zu binden. Dafür gibt es hoffnungsvolle Ansätze, aber noch keinen Durchbruch.