Wasserstoff wird Wirklichkeit

Der Transport über lange Strecken erfolgt in der Regel über in der Erde verlegte Leitungen, sogenannte Pipelines. Hierfür werden hauptsächlich bestehende Leitungen verwendet, die heute Teil des Erdgas-Fernleitungsnetzes sind. Diese Pipelines können für den Transport von Wasserstoff umgestellt werden. Im Projekt GET H2 Nukleus zum Beispiel werden größtenteils bereits vorhandene Rohrleitungen genutzt. Auf der insgesamt rund 130 Kilometer langen Strecke werden 115 Kilometer bestehende Pipelines, die aktuell Erdgas transportieren, auf den Transport von Wasserstoff umgestellt. 15 Kilometer Pipeline werden als Teilneubau von Evonik zwischen Marl und Gelsenkirchen-Scholven umgesetzt. Das Wasserstoff-Kernnetz, dass bis 2032 schrittweise in Deutschland aufgebaut wird, wird rund 9.700 Kilometer Leitungen umfassen. Etwa 65% davon sind bestehende Leitungen, der andere Teil wird neu gebaut.

Bislang wird Wasserstoff fast ausschließlich als Rohstoff in der Industrie eingesetzt. In der chemischen und petrochemischen Industrie spielt er als Teil einer Vielzahl von Produktionsprozessen eine wichtige Rolle. Auch in der Lebensmittelindustrie wird er z.B. zur Fetthärtung verwendet. In diesen Anwendungen kann Wasserstoff nicht durch Strom ersetzt werden. Als Energieträger wird Wasserstoff in Deutschland bisher nur in geringen Mengen eingesetzt. Insgesamt werden in Deutschland rund 55-60 TWh pro Jahr verbraucht (Deutscher Bundestag, Stand 2020). Dieser Bedarf wird nach Einschätzung der Bundesregierung bis 2030 auf 90-110 TWh pro Jahr ansteigen. Neben dem Einsatz in den bestehenden Bereichen soll vor allem grüner Wasserstoff den CO₂-Ausstoß sowohl in Stahlwerken als auch durch die Produktion klimaneutraler synthetischer Kraftstoffe für Luft-, Schiffs- und Schwerlastverkehr reduzieren. Diskutiert werden auch die Wärmeerzeugung sowie und Absicherung der Stromerzeugung über Wasserstoff.

Es gibt zahlreiche Länder und Regionen, die ein großes Potenzial für Erzeugung und Export von grünem Wasserstoff haben. Rund 70% des Wasserstoffs, der in Deutschland eingesetzt werden soll, soll laut Nationaler Wasserstoffstrategie importiert werden. Ein maßgeblicher Teil davon wird Studien zufolge aus Norwegen, Frankreich und Spanien kommen. Die Bundesregierung hat aber auch mit Kanada, Chile, Australien, Marokko und anderen Ländern bereits Gespräche über einen Import von Wasserstoff geführt und Partnerschaften geschlossen. Wasserstoff aus europäischen oder an Europa angrenzenden Ländern, wie z.B. den nordafrikanischen oder den skandinavischen Ländern, kann über Rohrleitungssysteme importiert werden. Der Wasserstofftransport funktioniert dann ähnlich wie der inländische Transport oder der aktuelle Import von Erdgas. Wird Wasserstoff aus entfernten Ländern wie z.B. Australien oder Chile importiert, wird er per Schiff zu den deutschen und europäischen Häfen gebracht. Der Wasserstoff wird dann entweder transportiert in stark gekühlter, flüssiger Form, als sogenanntes Wasserstoffderivat wie z.B. Ammoniak oder gebunden an einen flüssigen Träger, einen Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC). An den Häfen wird der Wasserstoff wieder in Gas umgewandelt und in das Wasserstoffnetz eingespeist und verteilt.

Nein. Der Transport von Wasserstoff über Leitungen ist eine erprobte Technologie. In Deutschland und vielen anderen Ländern bestehen bereits seit Jahrzehnten privatwirtschaftliche Wasserstoffnetze, die sicher betrieben werden, z.B. von Air Liquide im Rheinland und Ruhrgebiet, von BASF in Ludwigshafen oder von Linde in Leuna. Der Betrieb und die Überwachung des Leitungssystems erfolgen fachlich versiert und sorgfältig. Somit wird kontinuierlich Sorge getragen, alle möglichen Gefahren zu minimieren.

Der zusätzliche Stromverbrauch durch die Elektrolyseure muss durch einen verstärkten Ausbau der Erneuerbaren Energien und durch eine Importstrategie für Erneuerbare Energien gedeckt werden. Im ersten Quartal 2024 wurden 58,4% Strom aus Erneuerbaren Energien in Deutschland erzeugt (Quelle: Statistisches Bundesamt). Dieser Anteil muss deutschlandweit weiter anwachsen. Es ist jedoch nicht sinnvoll, mit dem Beginn der Wasserstoffproduktion zu warten, bis der gesamte Strombedarf durch Erneuerbare Energien gedeckt ist. Denn sowohl die Stromerzeugung aus Wind und Sonne als auch die Stromnachfrage schwanken ganz natürlich. Um zu jedem Zeitpunkt die Stromnachfrage zu decken, müssten viele Wind- und PV-Anlagen gebaut werden. In sehr windigen oder sonnigen Phasen müssen dagegen bereits heute Anlagen abgeschaltet werden, um ein Überangebot auszugleichen. Wasserstoff macht es möglich, Strom aus Wind- und PV-Anlagen zu speichern, um die Erzeugungsschwankungen auszugleichen. Unabhängig von dem Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur wird die Erreichung der Klimaziele mit einem stark steigenden Strombedarf und einem notwendigen Ausbau dieser Kapazitäten einhergehen.

Hierfür werden hauptsächlich sogenannte Kavernenspeicher verwendet. Das sind in der Regel unterirdische Salzkavernen, die bereits seit Jahrzehnten für die Speicherung von Erdgas sicher eingesetzt werden und für die Speicherung von Wasserstoff umgerüstet werden. Zusätzlich können neue Salzkavernen für die Speicherung von Wasserstoff bereit gemacht werden. Die überwiegende Zahl der bestehenden Erdgasspeicher und der geplanten Wasserstoffspeicher befindet sich im Nordwesten Deutschlands. Knapp 90% aller potenziellen Kavernenspeicher Europas liegen in Ostfriesland, im Oldenburger Land und im Münsterland. Ein erster Wasserstoffspeicher, der 2026 an das Projekt GET H2 Nukleus angeschlossen werden soll, liegt in Gronau-Epe. Im kleineren Maßstab können auch Röhrenspeicher oder Gastanks eingesetzt werden. Verwendet werden generell nur erprobte und sichere Technologien.