Wasserstoff – das Öl des 21. Jahrhunderts?

Die Bundesregierung hält es seit Kurzem mit Jules Verne. Der Begründer der Science-Fiction-Literatur schrieb vor über 150 Jahren: »Das Wasser ist die Kohle der Zukunft. Die Energie von morgen ist Wasser, das durch elektrischen Strom zerlegt worden ist. Die so zerlegten Elemente des Wassers, Wasserstoff und Sauerstoff, werden auf unabsehbare Zeit hinaus die Energieversorgung der Erde sichern.«

Bis dato tun sie es noch nicht, nirgends. Die Bundesregierung will das ändern. Die »nationale Wasserstoffstrategie« befand sich seit Monaten in der Ressortabstimmung, im Zuge des vom Kabinett verabschiedeten Konjunkturpakets wurde sie nun tatsächlich beschlossen. Schenkt man Forschungsministerin Anja Karliczek (CDU) Glauben, ist Wasserstoff das Wundermittel schlechthin. Deutschland könne durch ihn klimaneutral werden und die deutsche Industrie ihre Wettbewerbsfähigkeit erhalten. »Wasserstoff ist das Erdöl von morgen«, fasst Karliczek zusammen. Das klingt zu schön, um wahr zu sein. Und ist es auch.

Warum? Wasserstoff (H₂) ist nur chemisch gesehen ein Primärenergieträger, eine Energiequelle. In der Natur kommt es faktisch nicht als reines, ungebundenes Gas vor, sondern in Verbindungen. Die bekannteste ist die mit Sauerstoff: Wasser (H₂O). Überdies ist Wasserstoff auch Bestandteil von Methan, Erdöl oder Erdgas. Aus letzterem wird Wasserstoff traditionell gewonnen (»blauer Wasserstoff«). Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass das Treibhausgas CO₂ freigesetzt wird. Das Wirtschaftsressort und Industrieverbände wollten, dass dieses unterirdisch gespeichert wird – zumindest übergangsweise. Das sei dann klimaneutral. Zu Recht wird das als Etikettenschwindel kritisiert. Hinzu kommt, dass die dafür notwendige Technik, das Carbon-Capture-and-Storage-Verfahren, höchst umstritten ist. Bei Leckagen kann es zu schädlichen Wirkungen auf das Grundwasser kommen; es ist fraglich, ob CO₂ tatsächlich dauerhaft gespeichert werden kann. Und Abscheidung, Transport und Speicherung benötigen enorm viel Energie.

Ein alternatives Verfahren ist die Gewinnung des Wasserstoffs aus Wasser durch Elektrolyse. Dabei wird das Wasser in seine Bestandteile Sauer- und Wasserstoff aufgebrochen. In einem zweiten Schritt wird der abgeschiedene Wasserstoff zu synthetischem Erdgas, Benzin, Diesel oder Kerosin verarbeitet. Bei diesem auch »Power-to-Gas« genannten Verfahren wird allerdings wieder CO₂ beigefügt. Wird bei der Elektrolyse der notwendige Strom aus erneuerbaren Quellen gewonnen, spricht man von »grünem Wasserstoff«. Dafür setzten sich Umwelt- und Forschungsministerien ein – mit Erfolg: Die Wasserstoffstrategie wurde etwas grüner.

Die Frage, ob es möglich ist, ausreichend grünen Strom in Deutschland für die Elektrolyse zu produzieren, war Streitpunkt in der Ressortabstimmung. Die für realistisch angesehene Spanne reichte von drei bis zehn Gigawatt; nun ist davon die Rede, dass bis 2030 eine Elektrolysekapazität von fünf Gigawatt einschließlich der dafür erforderlichen Offshore- und Onshore-Energiegewinnung entstehen soll.

Es ist aber unrealistisch, ob ausreichend grüner Strom für dieses Ziel zur Verfügung stehen kann. Und dann ist da die Frage: Gibt es grünen Strom überhaupt? Zwar emittieren Windräder oder Solarpaneele im Gebrauch keine Treibhausgase, bei ihrer Herstellung aber schon, sie sind noch angewiesen auf eine fossile Basis. Wirklich grün wären sie erst, wenn die Produktion mit all ihren Komponenten und deren zyklischer Erneuerung selbst wieder mit Strom aus Sonnen- oder Windenergie hergestellt werden könnte.

Überdies: Bei jeder Energieumwandlung geht nutzbare Energie verloren. Bei der Elektrolyse ist es rund ein Drittel, bei der weiteren Umwandlung in Kraftstoffe schon die Hälfte. Zudem müsste noch Energie aufgewendet werden, um den Wasserstoff von seinem Ort der Erzeugung zu dem des Verbrauchs zu transportieren. Es gibt Schätzungen (von Autoren wie Richard Heinberg oder Minqu Li), die eine Wasserstoffwirtschaft in großem Stil für undenkbar halten. Stelle man die nötigen Umwandlungsprozesse, Verflüssigung, Transport etc. in Rechnung, so stehen maximal zehn bis 20 Prozent der aufgewendeten Energie für den Endverbrauch zur Verfügung.

Warum dann aber der Hype um den Wasserstoff, der längst nicht der erste ist? Der Wasserstoff verspricht ein Substitut für das klimaschädliche Erdöl oder die Kohle zu sein. Die Hoffnung auf die Ersetzung eines Antriebsmittels durch ein anderes schließt ein, dass sich an dem, was angetrieben wird, nichts ändern muss. Fragen nach der Höhe des Energieeinsatzes oder der Produktions- und Konsumweise bleiben ausgeklammert.