Großer Wasserstoffbedarf erfordert nationale Produktion und Import
Um die stark steigende Nachfrage nach grünem Wasserstoff zu bedienen, wird es unabdingbar sein, auch die Kapazitäten im Bereich der erneuerbaren Energien deutlich zu erweitern. Deutschland hat dafür nur begrenztes Potenzial und Fläche. Hinzu kommen Akzeptanzprobleme, wie sie aktuell beispielsweise die Windkraft erfährt – Lemmer: „Wir werden es nicht schaffen, die Menge an grünem Wasserstoff, die für Energiewirtschaft, Industrie und Mobilität benötigt wird, in Deutschland zu erzeugen. Es werden internationale Lösungen gebraucht. Es sollte eine großskalige Wasserstoffproduktion in sonnenreichen Ländern etabliert werden. Solarthermische Verfahren haben das höchste Potential, die Produktionskosten drastisch zu senken. Für die Verteilung muss dann eine globale Wasserstofflogistik entstehen“.
Innerhalb Europas bieten sich vor allem Gebiete in Spanien, Griechenland oder Süditalien an. Herstellung und Export von Wasserstoff könnten Elemente eines europäischen „Green Deals“ und Impulsgeber für die Wirtschaft nach der Corona-Pandemie werden. Auch Staaten in Nordafrika und im Nahen Osten sind in dieser Hinsicht für Deutschland und Europa besonders interessant.
Transportieren, Speichern, Verteilen: Infrastruktur auf- und umbauen
Neben der Produktion ist auch der wirtschaftliche und zuverlässige Transport von Wasserstoff ein entscheidender Faktor für eine zukünftige Wasserstoffwirtschaft. Dabei geht es sowohl um die Transportwege von den globalen Produktionsorten bis zu Knotenpunkten in den Abnehmerländern als auch um die lokale Verteilung bis zum Endnutzer. Unterschiedliche Ansätze kommen dazu in Frage: flüssiger Wasserstoff, die Umwandlung von Wasserstoff in Ammoniak, Methan oder in flüssige organische Wasserstoffträger. Im Moment steht noch nicht fest, welcher dieser Ansätze der wirtschaftlichste sein wird. Für die Strecke zum Endverbraucher wird Wasserstoff wohl weiterhin verflüssigt oder als Gas komprimiert und per Lkw angeliefert werden.
Eine weitere Möglichkeit, um Wasserstoff zu transportieren und zu verteilen, ist der schrittweise Umbau des Erdgas- in ein Wasserstoffnetz. Das deutsche Gasnetz besteht aus einem Transportnetz von 40.000 Kilometern und einem Verteilnetz von 470.000 Kilometern. Es verfügt bereits über eine gewisse Wasserstofftauglichkeit. Für einen höheren Anteil an Wasserstoff müssten Materialien, Komponenten, Betriebsweise und Nutzeranforderungen genau untersucht und optimiert werden.
Ein wesentlicher Bestandteil der gesamten Wasserstoffinfrastruktur werden große Speicher sein. Mit ihrer Hilfe lassen sich saisonale Nachfragespitzen, wie der Beginn der Heizperiode oder Dunkelflauten, sicher abdecken. In Deutschland kommen dafür vor allem Untergrundspeicher in Salzkavernen in Frage. Das DLR untersucht die Sicherheit, Wasserstoffqualität und Beständigkeit der eingesetzten Materialien solcher Speicheranlagen. Außerdem erforscht es mögliche Geschäftsmodelle für Produktion und Lagerung und analysiert die Standortpotenziale vor allem im Norden Deutschlands. Dieser eignet sich aus geologischen Gründen besonders für solche Infrastrukturen.
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