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Wasserstoff

im Vordergrund befinden sich Rohrleitungen, im Hintergrund Männer mit Arbeitskleidung in einer technischen Anlage

Wasserstoff als Schlüsselfaktor für die Sektorkopplung

Im Juni 2020 hat das Bundeskabinett die Nationale Wasserstoffstrategie (NWS) verabschiedet. Diese hat das Ziel, Deutschland zur Führungsposition im Bereich der Wasserstofftechnologien zu verhelfen.

Wasserstoff wird in Zukunft, insbesondere in energieintensiven Branchen wie der Stahl- und Chemieindustrie oder im Verkehrssektor, einen großen Teil zur Reduktion der CO2-Emissionen beitragen. Gleichzeitig ist Wasserstoff Energiespeicher und damit Schlüssel für eine funktionierende Sektorkopplung.

Einsatz von grünen Wasserstoff

Die NWS verfolgt den Ansatz, die CO2-Emissionen vor allem durch den Einsatz von sogenannten "grünen Wasserstoff" zu reduzieren. Dabei wird durch Elektrolyse Wasser in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt. Der dafür benötigte Strom wird ausschließlich aus regenerativen Quellen bezogen, was diesen Erzeugungsweg CO2-frei macht. Hingegen ist der Einsatz von CO2-neutralem blauem Wasserstoff, bei dem Wasserstoff aus Erdgas gewonnen und das entstehende CO2 unterirdisch gespeichert wird, umstritten.

Bis zum Jahr 2030 sollen rund 20 Prozent des in Deutschland verbrauchten Wasserstoffes im Inland grün hergestellt werden. Infolgedessen müssen drei bis fünf Gigawatt an Elektrolyseleistung neu installiert werden.

Verbesserung der gesetzlichen und finanziellen Rahmenbedingungen

Die Bundesregierung plant, in den nächsten Jahren rund 10 Milliarden Euro in praxisnahe Forschung und Entwicklung zu investieren. Außerdem soll die Produktion von grünem Wasserstoff von der EEG-Umlage befreit werden. Auch der nationale Emissionshandel soll ab 2021 mithelfen, CO2 freie Energieträger wettbewerbsfähig zu machen. Dafür wird jede emittierte Tonne CO2 aus klassischen fossilen Energieträgern durch einen Preis belastet.

Kritik an der NWS

Kritiker bemängeln allerdings, dass der benötigte Ausbau der erneuerbaren Energien stockt und die Bundesregierung bisher keine Maßnahmen ergriffen hat, um diesen wieder zu beschleunigen. Die Auto- und Wärmebranche kritisieren, dass die NWS sie nicht ausreichend berücksichtigt. Darin zeigt sich die konkurrierende Nutzung, welche aus der begrenzten Verfügbarkeit von Wasserstoff resultiert. Daher hat sich die Bundesregierung entschieden, erst Branchen auf die Nutzung von Wasserstoff umzustellen, welche nicht oder nur schwer elektrifiziert werden können. Dies betrifft vor allem Teile der energieintensiven Industrie sowie den Flug-, Schiffs- und Schwerlastverkehr.

HYPOS:H2-Netz: Ein Wasserstoffdorf für die Forschung

Wasserstoff ist ein Energieträger mit Zukunftspotential. Die Forschungen auf dem Gebiet der Wasserstoff-Anwendung haben in den letzten Jahren deutlich zugenommen. In Mitteldeutschland beschäftigt sich der HYPOS East Germany e.V. mit dem Aufbau einer Modellregion für Wasserstoff in Mitteldeutschland. Unter diesem Dach vereinen sich über 100 Unternehmen und Institutionen, die ihre Kompetenzen aus Forschung und Praxis im Wasserstoffsektor bündeln.

MITNETZ GAS ist eines der Mitglieder. Das Unternehmen hat mit seinem Forschungsprojekt „HYPOS:H2-Netz“ auf einem 12.000 Quadratmeter großen Gelände in Bitterfeld-Wolfen ein Wasserstoffdorf errichtet. Das Projekt umfasst die Entwicklung der Verteilnetzstruktur, die Errichtung der Anlagen und die Anbindung und Versorgung von Wasserstoffendverbrauchern. Der Test von Verlegetechniken, neuen Materialien und die erforderliche Sicherheitstechnik gehören dazu. So werden beispielsweise hochdichte Kunststoffrohrleitungen im Verteilnetz und in der Inneninstallation erprobt und Wechselwirkungen von verschiedenen Geruchsstoffen für das Gasnetz untersucht. Auf dem Gelände angeschlossene technische Endverbraucher simulieren die künftige Anwendung von Wasserstoff und liefern Messdaten.

Speicher rücken in den Fokus

Neben der Integration von Erneuerbaren Energien in das bestehende Energiesystem spielt auch ihre Speicherung eine wichtige Rolle. Da die heutigen Stromspeichertechnologien nicht für große Mengen ausreichen, kommt der Umwandlung von Strom zu Wasserstoff oder Methan und die Speicherung im Erdgasnetz eine wichtige Rolle zu.

MITNETZ GAS wird mit Partnern bis Ende 2021 forschen. Ziel ist, in einem realen Versuchsfeld Wasserstoffinfrastrukturen und die Verteilung und Verwendung des Energieträgers technisch, wirtschaftlich und ökologisch zu bewerten.

Die Verknüpfung der Energiesektoren ist für das Gelingen der Energiewende von großer Bedeutung. Die Fokussierung auf einzelne Bereiche ist nicht mehr zeitgemäß. Wir arbeiten vielmehr daran, Strom-, Gas- und Wasserstoffnetze sinnvoll zu verbinden und in Zukunft auch Speicherlösungen zu schaffen.
Dr. Adolf Schweer, technischer Geschäftsführer von MITNETZ GAS
Standort

Chemiepark Bitterfeld-Wolfen

Investitionen
ca. 3,8 Millionen Euro
Geländegröße
12.000 Quadratmeter
Forschungszeitraum
bis 2021
Partner
  • DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH
  • Rehau Unlimited Polymer Solutions AG + Co
  • TÜV SÜD Industrie Service GmbH
  • Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig