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25 Januar 2021

Eignet sich Wasserstoff, um klimafreundlich zu heizen?.

Europa hat sich das ambitionierte Ziel gesetzt, als erster Kontinent weltweit klimaneutral zu werden. Um die Netto-Emissionen an Treibhausgasen bis 2050 auf null zu bringen, hat das EU-Parlament Anfang Oktober seine Klimaziele verschärft. 

Die Energieversorgung für die 446 Millionen EU-Bürgerinnen und Bürger so nachhaltig und gleichzeitig zuverlässig und bezahlbar auszurichten, dass sie einen wirksamen Beitrag dazu leisten kann, ist – unabhängig von der Coronakrise – eine der größten Herausforderungen in den nächsten Jahren. Ohne Gase kann es keine klimafreundliche Transformation unseres Energiesystems geben. Denn Strom aus erneuerbaren Quellen allein wird nicht ausreichen, um den Energiebedarf Deutschlands eines Tages decken zu können. Nach anfänglicher Fokussierung auf eine All-Electric-World hat die Politik erkannt, dass eine rein strom-basierte Energiewende zu kurz greift. Nicht Strom, sondern Moleküle dominieren unsere Energieversorgung heute und in Zukunft. Diese Moleküle und Elektronen müssen über kurz oder lang klimaneutral sein. Die Politik in Europa und Deutschland hat in letzter Zeit zentrale Weichenstellungen vorgenommen, die gasförmigen Energieträgern weiterhin eine wichtige Rolle in der Energieversorgung von morgen zuschreiben und insbesondere auch Wasserstoff zum Durchbruch verhelfen können.

Wasserstoff

Ob Wasserstoff jedoch zur Sättigung einer energiehungrigen Wirtschaft und Gesellschaft geeignet ist oder wie eine Delikatesse besonderen Anlässen oder Anwendungen vorbehalten bleibt, das entscheiden die regulatorischen Rahmenbedingungen für seine Erzeugung ebenso wie für Transport, Speicherung und Anwendung. Ein Selbstläufer ist das auch nach Verabschiedung der Nationalen Wasserstoffstrategie nicht, die zusammen mit der Europäischen Wasserstoffstrategie allenfalls die groben Leitplanken für seinen Markthochlauf setzen kann. Wenn die Energiewende gelingen soll, muss der Energieträger Wasserstoff zu einem zentralen Bestandteil der Dekarbonisierung von Wärmeerzeugung, Verkehrssektor und von Industrieprozessen werden. Denn klimafreundlich erzeugter Wasserstoff hat ein enormes Potenzial, die Klimagas-Emissionen in allen Sektoren zu reduzieren. Es ist dabei unerheblich, ob er über Elektrolyse, Dampfreformierung mit CCS oder Pyrolyse erzeugt wurde. Nicht nur grüner, sondern auch blauer und türkiser Wasserstoff, bei denen das enthaltene CO2 nicht in die Atmosphäre entweicht, sondern als fest gebundener Kohlenstoff weiterverwendet werden kann, ist klimafreundlich. Eine bloße Differenzierung der Wasserstofftypen nach Art ihrer Herstellung ist daher nicht zielführend – entscheidend ist ihr Klimabeitrag. 

Klimafreundlich erzeugter Wasserstoff hat ein enormes Potenzial, die Klimagas- Emissionen in allen Sektoren zu reduzieren.

Wichtig ist daher, alle Farben und technologischen Optionen klimaneutral erzeugten Wasserstoffs in den Blick zunehmen – ebenso wie alle Verbrauchssektoren. Neben Industrie und Mobilität lohnt es sich, die Wärmeerzeugung genauer zu betrachten. Mehr als die Hälfte aller Gebäude in Deutschland wird heute mit Gas beheizt; ihre Versorgung mit Wärme macht etwa 40 Prozent des deutschen Gesamtenergieverbrauches aus. Würden Kohle- und Ölheizungen durch Erdgas ersetzt, könnten allein 80 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden. Deutlich höhere Einsparungen ließen sich erzielen, wenn die technologischen Weiterentwicklungen, wie zum Beispiel Brennwertheizungen oder Brennstoffzellen, konsequenter genutzt würden. Darüber hinaus kann auch die schrittweise Verbesserung des eingesetzten Energieträgers Emissionseinsparungen bewirken. Bei einem anteilig steigenden Betrieb dieser Heizungen mit klimafreundlichen Gasen, zum Beispiel Biomethan, sind weitere signifikante CO2-Reduzierungen in Haushalten und Industrie in Höhe von 57 Millionen Tonnen möglich. 

Der Heizungssektor ist geradezu prädestiniert für Wasserstoff. Die bereits heute vergleichsweise hohe Wasserstoff-Kompatibilität der meisten bestehenden Anwendungen im Gebäudewärmebereich bietet hierfür hervorragende Voraussetzungen. Mit einer Beimischung von 20 Prozent von Wasserstoff, die das Erdgasnetz zukünftig aufnehmen können soll, funktionieren viele Heizungen ohne großen Umrüstaufwand – der technologische Nachweis hierfür ist längst erbracht. Hinzu kommt, dass Industrie- und Wärmekunden zum weit überwiegenden Teil an die Gasverteilnetze angeschlossen sind. Dadurch ist es möglich, dass klimaneutraler Wasserstoff schnell in großen Mengen zu den Endanwendungen im Wärmemarkt fließen kann. Dies ist eine enorme Chance für viele Verbraucherinnen und Verbraucher, durch klimafreundliches Heizen kurzfristig einen persönlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten zu können.

Nur wenn klimaneutraler Wasserstoff in großen Mengen Kunden aller Verbrauchssektoren sicher und verlässlich zur Verfügung steht, wird er als Bestandteil einer Dekarbonisierungsstrategie Bedeutung erlangen. Die Technologien zur Nutzbarmachung dieser Potenziale sind vorhanden – nicht nur bei den Anwendungen, sondern auch in der bestehenden Gasinfrastruktur. Denn das gut ausgebaute Gasleitungsnetz in Deutschland mit über einer halben Million Kilometern Länge eignet sich hervorragend für die Beimischung, den Transport und die Speicherung von Wasserstoff.  Beste Voraussetzungen also, um den Energieträger in großen Mengen Kundinnen und Kunden aller Verbrauchssektoren sicher und verlässlich zur Verfügung zu stellen und so den Markthochlauf von Wasserstoff zu forcieren.

Text Prof. Dr. Gerald Linke

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