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Nachhaltige Energieversorgung - Grüner Wasserstoff - Motor für Verkehrswende?

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Wasserstoff gilt vielfach als Wundermittel - vor allem wenn er "grün" ist. Große Potenziale gibt es im Verkehrssektor. Doch bis zu einem größeren Einsatz ist es ein weiter Weg.

Archiv: Ein Mann hält den Zapfhahn einer Wasserstoffzapfsäule an den Stutzen eines Wasserstoffautos.
Im Verkehr kann Wasserstoff unter anderem in Verbrennungsmotoren meist in Form von sogenannten E-Fuels oder synthetischen Kraftstoffen eingesetzt werden.
Quelle: dpa

Wasserstoff kann als Energieträger eine bedeutende Rolle bei der Energiewende spielen. Große Potenziale gibt es hierbei auch im Verkehrssektor, der seinen Ausstoß von Treibhausgasen für das Erreichen der Klimaziele deutlich senken muss.

So lassen sich aus Wasserstoff etwa synthetische Kraftstoffe für Flugzeuge, Schiffe oder auch Autos herstellen. Doch bis zu einem Einsatz im großen Stil ist es noch ein weiter Weg.

Was ist das Besondere an Wasserstoff?

Er ist zuhauf verfügbar: In der Natur kommt das Element (chemisches Symbol: H) beispielsweise in Wasser (H2O) vor. Für die Gewinnung in reiner Form braucht es viel Energie. Handelt es sich dabei um Ökostrom, wird von "grünem" Wasserstoff gesprochen. Zugleich kann Wasserstoff der Grundstoff für zahlreiche Energieträger sein und damit fossile Brennstoffe ersetzen.

Im Verkehr kann Wasserstoff entweder in Verbrennungsmotoren meist in Form von sogenannten E-Fuels oder synthetischen Kraftstoffen eingesetzt werden - oder auch in Brennstoffzellen, in denen dann der Strom zum Betrieb von Elektromotoren erzeugt wird.

Der Brennstoffzellen-Zug fährt mit Wasserstoff. Nur: Der muss auch umweltfreundlich erzeugt werden.

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Welche Herausforderungen gibt es?

Knackpunkt ist vor allem die Verfügbarkeit von Ökostrom. Zwar gibt es beispielsweise auch türkisen oder gar grauen Wasserstoff. Vor allem beim grauen Wasserstoff, für den meist fossiles Erdgas aufgespalten wird, fallen aber erhebliche CO-Emissionen an.

Die für grünen Wasserstoff nötigen Strommengen wiederum machen für eine Herstellung im großen Umfang entweder einen massiven Ausbau der Erneuerbaren nötig, oder den Import von grünem Strom oder Wasserstoff beispielsweise aus sonnenenergiereichen Ländern Nordafrikas.

Bis 2045 will Deutschland klimaneutral sein. Bei der CO2-Reduktion spielt Wasserstoff eine entscheidende Rolle.

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Außerdem ist der Einsatz bislang noch vergleichsweise teuer. Das Umweltbundesamt weist darauf hin, dass im Straßenverkehr die direkte Nutzung von erneuerbarem Strom in Elektrofahrzeugen im Vergleich zu grünem Wasserstoff "energieeffizienter, kostengünstiger und klimafreundlicher" sei.

Wasserstoff im Verkehr solle daher, "wenn überhaupt nur in den Bereichen eingesetzt werden, in denen eine direkte Nutzung von erneuerbarem Strom nicht möglich ist" - vor allem wenn ein hoher Energiebedarf oder große Reichweiten nötig sind, wie im Seeverkehr, im internationalen Flugverkehr oder "unter bestimmten Umständen im Straßengüterfernverkehr".

Das Flugzeug "HY4" fliegt mit Energie aus der Brennstoffzelle.

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Welche Chancen gibt es?

Das Verkehrsministerium hingegen betont, dass grüner Wasserstoff und Brennstoffzellen eine "sinnvolle Ergänzung zu den leistungs- und reichweitenbeschränkten Batteriefahrzeugen" seien und verweist auch auf die Förderung Dutzender Projekte etwa zur Brennstoffzellentwicklung oder Tankinfrastruktur durch die Politik.

Zugleich arbeiten derzeit zahlreiche Unternehmen am Einsatz von Wasserstoff im Verkehrssektor. So will etwa der Fernbusanbieter Flixmobility bereits 2024 den ersten wasserstoffbetriebenen Fernbus mit Brennstoffzellen als Antriebstechnik auf den Markt bringen.

Anfang Oktober wurde im Emsland zudem die erste Anlage zur Herstellung von CO2-neutralem Flugzeugtreibstoff eröffnet. Nötig für die ab 2026 geltende Bemischungsquote für Flugkraftstoff wären aber wesentlich größere Mengen, als die Anlage produzieren kann.

In Niedersachsen startet die erste Produktionsstätte für CO2-neutrales Kerosin.

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In ihrer Wasserstoff-Strategie setzt die Bundesregierung grundsätzlich auf "Skaleneffekte", also darauf, dass große Nachfragemengen die Technik kostengünstiger machen und sich teure Umstellungen rentieren. Eine entscheidende Rolle spielen auch internationale Kooperationen und der Aufbau eines globalen Wasserstoffmarktes. Denn auch mittel- und langfristig werde Deutschland Wasserstoff "in erheblichem Umfang importieren".

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