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Der Stoff, aus dem die (Energie)-Träume sind

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Wasserstoff - Der Stoff, aus dem die (Energie)-Träume sind

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Wasserstoff könnte unseren gesamten Energiebedarf decken und chemisch viele fossile Kohlenstoffe ersetzen - aber er ist nicht so leicht herzustellen.

Wasserstofftankfahrzeug mit gefüllten Tanks. Archivbild
Wasserstoff kann ein wichtiger Impuls für die Energiewende sein.
Quelle: Andreas Arnold/dpa

Prinzipiell könnte Wasserstoff unseren gesamten Energiebedarf decken und chemisch viele fossile Kohlenstoffe ersetzen. Als klimaneutraler Treibstoff für unsere Mobilität, genutzt in Fertigungsprozessen der Stahl- oder Chemieindustrie, als Brennstoff für unsere Wärme oder als Speichermedium für grünen Strom.

Das alles kann das Element mit der geringsten Atommasse. Nur das Universum spielt der Menschheit einen Streich. Denn das verbreiteteste Atom im Weltall ist ausgerechnet auf unserem Heimatplaneten in purer Form quasi nicht vorhanden. Also muss man es "herstellen". Beispielsweise durch Elektrolyse: Strom zerlegt Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. 

Riesiger Strombedarf

Da Deutschland aber komplette Klimaneutralität bis 2050 anstrebt, braucht es dafür "grünen" Strom aus erneuerbaren Quellen.

Und zwar in riesigen Mengen. Denn Strom gibt bei der Herstellung von Wasserstoff nicht seine gesamte Energie an das Gas ab, sondern nur etwa 75 Prozent. Das bedeutet, dass man rechnerisch immer rund ein Drittel mehr Energie einsetzen muss als man herausbekommt.

Wasserstoff als Zukunftsenergie: Treibstoff für Fabriken, Stahlkocher, LKW und Flugzeuge. Doch Wasserstoff herzustellen kostet wiederum viel Energie. Die Bundesregierung investiert 9 Milliarden Euro im Rahmen einer nationalen Wasserstoffstrategie.

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Das ISI Fraunhofer-Institut rechnet für das Jahr 2050 mit einer Wasserstoff-Nachfrage für Deutschland von 800 Terawattstunden (TWh). Das bedeutet einen Strombedarf von über 1.000 TWh "grünen" Stroms. Das wäre das Vierfache dessen, was 2019 aus erneuerbaren Energien hierzulande insgesamt gewonnen wurde.

Oder anders ausgedrückt: Man bräuchte dafür Windkraftanlagen auf einer Fläche von knapp der Hälfte der Niederlanden, um diese Strommengen zu erzeugen. "Grüner" Wasserstoff - doch keine so gute Idee?

Die Zwischenlösung: "Blauer" Wasserstoff

Bislang wird Wasserstoff fast ausschließlich aus Erdgas gewonnen. Diesen sogenannten "grauen" Wasserstoff zu erzeugen ist technisch einfacher und wesentlich günstiger, als "grünen" Wasserstoff aus erneuerbaren Energien herzustellen.

Zwar sind die Kosten für die dazu benötigte Elektrolyse in den vergangenen zehn Jahren deutlich gesunken, doch die immer noch deutlich höheren Kosten und die gewaltige Menge an Wasserstoff, die man zum klimaneutralen Umbau der Wirtschaft braucht, macht klar, dass der eigen produzierte "grüne" Wasserstoff auch in der Zukunft nicht ausreichen wird.

Aber helfen könnte sogenannter "blauer" Wasserstoff. Gewonnen aus Erdgas unter Abspaltung und Speicherung des dabei entstehenden CO2. Zwar wird bei dieser Methode in der Prozesskette immer noch Klimagas freigesetzt - aber deutlich weniger als beim bislang genutzten "grauen" Wasserstoff.

Für den EU-Klimakommissar Frans Timmermans jedenfalls wäre das eine Möglichkeit, auch in der EU den notwendigen Umbau zu einer Wasserstoff-Wirtschaft anzuschieben, Forschung und Entwicklung voran zu treiben und trotzdem einigermaßen wettbewerbsfähig zu bleiben. Mit dem Ziel, die Produktion "grünen" Wasserstoffs ab 2030 in dafür günstigen Regionen wettbewerbsfähig zu haben.

Auf dem Weg zu einer neuen, globalen Energieordnung?

Diese Regionen liegen aber zumeist nicht in Europa. Es sind Länder wie Ghana, Namibia, der ganze Maghreb und Nordosten Afrikas, aber auch Mexiko, Chile oder Indien, die aufgrund ihrer klimatischen Bedingungen sehr gute Voraussetzungen böten, viel "grünen" Wasserstoff herzustellen. Die dort notwendigen Investitionen dafür wären wohl gewaltig, könnten aber auch in den Ländern schließlich zu mehr wirtschaftlicher und politischer Stabilität führen.

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Manche Experten warnen jedoch davor, sich auf den Import "grünen" Wasserstoffs zu verlassen. Nicht nur wegen grundsätzlicher Mängel der dortigen Infrastruktur, sondern auch, weil solche neuen "Energie-Beziehungen" geopolitische Folgen haben werden.

Denn es entstünden ganz neue, globale "Energiemächte", die manche traditionellen Produzenten nicht nur ökonomisch herausfordern könnten. So würde der Stoff, aus dem viele zukünftige Energieträume sind, auch zu einer großen sicherheitspolitischen Herausforderung.

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