• Search30.06.2021

Wasserstoff aus Windstrom

Champagnerzeiten für Norddeutschland

Viel Ökostrom, viel grüner Wasserstoff: Die Küstenländer spielen eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung der Industrie. Wie der Norden die Pläne vorantreibt – und warum Wasserstoff trotzdem kein Allheilmittel für die Energiewende ist.

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    „Wir setzten uns dafür ein, dass die Wasserstoffproduktion da aufgebaut wird, wo die erneuerbaren Energien stehen“, sagt Schleswig-Holsteins Energieminister Jan Philipp Albrecht (Grüne), hier auf einem Windrad stehend.

    Schleswig-Holsteins Energieminister Jan Philipp Albrecht: „Wir setzen uns dafür ein, dass die Wasserstoffproduktion da aufgebaut wird, wo die erneuerbaren Energien stehen.“

     

    Von Artur Lebedew

    62 bunte Punkte sind auf der Deutschlandkarte zu sehen, die Wirtschaftsminister Peter Altmaier Ende Mai in die Kamera hält, jeder Punkt ein Millionenprojekt. Es sind die Orte, an denen Deutschland eine Wasserstoffwirtschaft im Großmaßstab aufbaut. Bund, Länder und Privatunternehmen betreiben dazu enormen Aufwand, insgesamt sollen 33 Milliarden Euro fließen. Alles, um jenen Stoff zu erzeugen, der als Schlüssel für die Energiewende gilt: Grüner Wasserstoff soll das Klimaproblem der Stahl- und Chemieindustrie lösen, er soll den Schwerlast- und Flugverkehr sauber machen, er soll Fernwärme erzeugen, er soll als Speichermedium für Zeiten dienen, in denen Wind und Sonne nicht ausreichend Energie bereitstellen.

    Und er soll Norddeutschland ein neues Geschäftsmodell liefern. Gut die Hälfte der Punkte auf Altmaiers Karte schmiegt sich an die Küsten von Nord- und Ostsee. Die Nordländer versprechen sich Großes von der Zukunftstechnologie. Niedersachsen verkündet selbstbewusst, zum „Wasserstoffland Nummer eins“ zu werden. Kaum anders klingt es aus Hamburg, Bremen, Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern.

    Ausgerechnet ein Konstruktionsfehler der Energiewende befeuert die Pläne

    Der Norden spielt dabei seine Trumpfkarte: die Windenergie. Viele Projekte sind direkt an sie angedockt. Kein Wunder, Ökostrom ist für grünen Wasserstoff essenziell. Nur mithilfe eines immensen Energieeinsatzes können Wassermoleküle per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten werden. Ein aufwendiger und teurer Prozess, weshalb Wasserstoff derzeit noch meist grau statt grün gewonnen wird: aus klimaschädlichem Erdgas.

    Doch nun soll ausgerechnet ein Konstruktionsfehler der Energiewende helfen, die Produktion von grünem Wasserstoff hochzufahren. Weil es noch immer nicht genügend Leitungen gibt, um Strom in besonders windigen Zeiten von Nord nach Süd zu transportieren, müssen Windparks häufig abgeschaltet werden – andernfalls drohen Blackouts. Die Nordländer wollen aus dieser Not eine Tugend machen, indem sie die überschüssige Energie nutzen, um standortnah und preiswert grünen Wasserstoff herzustellen. Die gesamte Wertschöpfungskette könnte sich so auf wenigen Kilometern abspielen. Vom Windpark käme der Wasserstoff über den Elektrolyseur direkt zur Chemiefabrik, befördert per Lkw oder Pipeline.

    Vor allem Strom vom Meer, wo der Wind besonders stetig bläst, bietet sich dafür an. „Die Offshore-Windenergie wird das Rückgrat bilden für die Produktion von grünem Wasserstoff in Niedersachsen und Deutschland“, erklärt denn auch Olaf Lies, Energieminister in Hannover, gegenüber EnergieWinde.

    Olaf Lies (SPD), Umwelt- und Energieminister von Niedersachsen, will sein Bundesland zum Wasserstoffland Nummer eins ausbauen. Hier steht Lies an einer Wasserstofftankstelle.

    „Die Offshore-Windenergie wird das Rückgrat bilden“: Niedersachsens Energieminister Olaf Lies an einer Wasserstofftankstelle.

    Ende 2020 haben die norddeutschen Wirtschaftsminister die Wasserstoffinitiative HY-5 gegründet. Bis 2025 wollen sie mindestens 500 Megawatt Elektrolyseleistung bereitstellen, bis 2030 soll die Leistung um den Faktor zehn steigen. „Wir setzen uns dafür ein, dass die Wasserstoffproduktion da aufgebaut wird, wo die erneuerbaren Energien stehen“, erklärt Schleswig-Holsteins Energieminister Jan Philipp Albrecht (Grüne). Andernfalls benötige man einen höheren Stromnetzausbau. „Angesichts der Debatte darum und den großen Verzögerungen, sollte dies nicht das Ziel sein“, so Albrecht gegenüber EnergieWinde.

    Von Helgoland bis ins Emsland werden Wasserstoffprojekte aufgelegt

    Noch existieren die meisten Projekte allerdings nur auf dem Papier. Besonders ambitioniert sind die Pläne auf Helgoland, das zum Drehkreuz für Wasserstoff werden soll. Bis zu einer Million Tonnen pro Jahr sollen ab 2030 per Pipeline ans Festland gelangen. Die Pläne hinter dem AquaVentus getauften Projekt sehen vor, bis 2025 Erzeugungskapazitäten von 30 Megawatt an die Insel anzubinden. Spätestens zehn Jahre später soll die Offshore-Windleistung zwischen Helgoland und der Doggerbank auf zehn Gigawatt anwachsen.

    Gleich vier der 62 geförderten Wasserstoffprojekte stammen aus dem emsländischen Lingen in Niedersachsen. Unter anderem will der Energiekonzern RWE dort auf dem Gelände eines Gaskraftwerks einen zunächst 100-Megawatt-starken Elektrolyseur installieren, der Wasserstoff über bestehende Gasleitungen zu Raffinerien von BP in Gelsenkirchen leitet. In unmittelbarer Nähe der Raffinerie Lingen planen BP und der dänische Energiekonzern Ørsted zudem eine weitere 50-Megawatt-Elektrolyseanlage. Die Dänen (die auch das journalistische Angebot von EnergieWinde finanzieren) sind darüber hinaus in Schleswig-Holstein Teil des „Reallabors Westküste 100“. Dabei werden in einem Großversuch Industrie, Verkehr und Gebäude mit Wasserstoff aus Windstrom versorgt.

    Windpark in Ostfriesland;  Ausgerechnet wenn die Anlagen an der Nordseeküste besonders viel Strom erzeugen könnten, werden sie häufig abgeschaltet, weil das Netz zu überlasten droht.

    Windpark in Ostfriesland: Ausgerechnet wenn die Anlagen an der Nordseeküste besonders viel Strom erzeugen könnten, werden sie häufig abgeschaltet, weil das Netz zu überlasten droht.

    In Bremen plant der Zusammenschluss Clean Hydrogen Coastline, in fünf Jahren 400 Megawatt Eletrolysekapazität bereitzustellen und den Wasserstoff über Pipelines zu verteilen. Er soll vor allem die Stahlproduktion von ArcelorMittal zur Klimaneutralität führen. Ähnliches geschieht beim Green Hydrogen Hub in Hamburg, wo dem Hafen als Industrieplattform die Rolle eines Verteilers zukommt.

    Der Bund kalkuliert den Wasserstoffbedarf zu gering, mahnen Kritiker

    Noch zahlreicher als die Projekte zur Erzeugung von grünem Wasserstoff sind die Interessenten. Chemieunternehmen etwa wollen das Gas als Ausgangsenergieträger für synthetische Kraftstoffe nutzen und ihre CO2-Bilanz aufbessern. Doch auch Autobauer, Energieversorger, Agrarmittelhersteller und selbst das Militär sprechen immer häufiger darüber. Kaum vorstellbar, dass die vom Bund kalkulierten Produktionskapazitäten für all diese Anwendungen ausreichen. Die Ziele seien zu wenig ambitioniert, sagt Niedersachsens Energieminister Lies. Er rechnet bis 2030 allein für sein Land mit einem Bedarf von 13 Gigawatt Elektrolyseleistung. Der Bund hingegen geht von fünf Gigawatt aus – in ganz Deutschland. Die Stiftung Klimaneutralität spricht in ihrer Studie „Wasserstoffstrategie 2.0“ von 30 Gigawatt, wovon zwei Drittel aus dem Ausland importiert werden müssten.

    Wasserstoff gilt als „Champagner der Energieträger“ – nicht als Allheilmittel

    Dass synthetische Kraftstoffe konventionelle Energieträger eines Tages eins zu eins ersetzen, glauben allerdings selbst die größten Wasserstoffoptimisten nicht. Zu aufwendig ist die Produktion, zu gering der Wirkungsgrad. Schließlich geht bei jedem Umwandlungsschritt Energie verloren. Es ist drei- bis fünfmal effizienter, Ökostrom direkt zu nutzen, als mit seiner Hilfe zunächst Wasserstoff zu erzeugen, der dann wiederum für weitere Einsatzzwecke genutzt wird. Entsprechend bräuchte man die drei- bis fünffache Kapazität an Windrädern oder Solaranlagen.

    Die Ökonomin Claudia Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) hat die Debatte daher mit ihrem Bonmot vom Wasserstoff als „Champagner unter den Energieträgern“ geprägt. Grüner Wasserstoff, so die nahezu einhellige Expertenmeinung, sollte nur in den Bereichen eingesetzt werden, die anders nicht zu dekarbonisieren sind, sich also nicht direkt elektrifizieren lassen.

    In den Küstenländern kann man auch mit dieser Maxime gut leben. Es gibt dann immer noch mehr als genug zu tun.

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