Die jüngste Entscheidung des deutschen Bundestages, ein Gesetz zur Errichtung von Wasserstoff-Autobahnen zu verabschieden, mag auf den ersten Blick wie ein visionärer Schritt in Richtung einer nachhaltigen Verkehrsinfrastruktur erscheinen. Vorgesehen ist der Bau von 9.700 Kilometern an Wasserstoffleitungen quer durch die Republik bis 2037. Die Bundesregierung geht von Finanzierungslasten in Höhe von rd. 20 Mrd. Euro aus. 

Doch bei genauerem Hinsehen offenbaren sich erhebliche Schwächen und Nachteile dieses Vorhabens. Insbesondere der hohe Energieaufwand bei der Herstellung von Wasserstoff und die damit verbundenen Verluste werfen die Frage auf, ob diese Technologie wirklich die beste Lösung für die Zukunft der Mobilität ist.

Der hohe Energieverbrauch der Wasserstoffherstellung

Der Prozess der Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse, bei dem Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird, ist extrem energieintensiv. Anders als bei der Dampfreformation mit Hilfe von Erdgas gehen rund 70 % der eingesetzten Windkraft-Energie verloren. Das bedeutet, dass nur etwa 30 % der ursprünglich aufgewendeten elektrischen Energie in Form von Wasserstoff gespeichert werden kann. Angesichts der Tatsache, dass der Großteil dieser Energie derzeit noch aus fossilen Quellen stammt, stellt dies eine erhebliche Ineffizienz dar. 

Der Verlust von 70 % der Energie während der Elektrolyse ist ein erheblicher Nachteil, der die vermeintlichen ökologischen Vorteile der Wasserstofftechnologie in Frage stellt. Anstatt die wertvolle elektrische Energie direkt in weniger verlustreichen Technologien wie Methan-Pyrolyse (siehe unser Podcast > hier)zu speichern und zu nutzen, wird ein Großteil der Energie verschwendet. Dies führt zu einer unnötigen Belastung der ohnehin schon angespannten Stromnetze und verlangsamt den Übergang zu einer wirklich nachhaltigen Energiewirtschaft.

Weitere Energieverluste bei Transport und Speicherung

Nach der Herstellung von Wasserstoff kommt die Herausforderung der Speicherung und des Transports. Wasserstoff muss für den Transport oft verflüssigt werden, was eine Herunterkühlung auf -253 °C erfordert. Dieser Prozess verursacht weitere Energieverluste von etwa 10 %. Zusammen mit den Verlusten aus der Elektrolyse ergibt sich ein Gesamtverlust von etwa 80 % der ursprünglichen Energie. Dies macht Wasserstoff zu einer ineffizienten Energiequelle, besonders im Vergleich zu direkteren Anwendungen wie der speicherfähigen,  preiswerten und überall zur Verfügung stehenden Kohle. Auch verfügt Deutschland bereits über ein weit verzweigtes Gasnetz von 600.000 Kilometern Länge. 

Hohe Kosten der Wasserstoffherstellung

Neben den Energieverlusten sind die hohen Kosten der Wasserstoffherstellung ein weiteres Argument gegen die Errichtung von Wasserstoff-Autobahnen. Die Elektrolyse erfordert teure Materialien und aufwendige Technik, was die Kosten in die Höhe treibt. Diese Kosten müssen letztendlich von den Verbrauchern oder durch staatliche Subventionen getragen werden, was eine erhebliche finanzielle Belastung darstellt.

Die derzeitigen Kosten für die Erzeugung von grünem Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energiequellen stammt, sind besonders hoch. Selbst wenn die Preise für erneuerbare Energien weiter sinken, bleibt die Elektrolyse ein kostenintensiver Prozess. Experten gehen davon aus, das auch bei einer flächendeckenden Versorgung der Tankstellen mit Wasserstoff der Liter immer noch rd. 2,00 EUR kosten wird. 

Warum das so bleiben wird, wird deutlich, wenn man bedenkt, das für die Produktion von einem Kilogramm Wasserstoff rd. 9 Liter Wasser benötigt werden. Und wenn die Produktion- wie von der Bundesregierung bereits ebenfalls beschlossen- in Südafrika und Saudi-Arabien stattfinden soll, dann geht das zu Lasten der dortigen Bevölkerung. Denn diese wasserarmen Länder müssen schon heute tief in die Taschen greifen, um kostbares Trinkwasser genießen zu dürfen. Und wenn Windflaute herrscht, kann auch kein grüner Wasserstoff hergestellt werden. Zumindestens nicht in Deutschland. 

Bessere Alternativen für die Zukunft der Mobilität

Angesichts der erheblichen Nachteile der Wasserstofftechnologie stellt sich die Frage, warum der Bundestag sich dennoch für den Bau von Wasserstoff-Autobahnen entschieden hat. Es gibt bereits erprobte und effizientere Alternativen, wie synthetisches Benzin oder Gas für Fahrzeuge.  Diese Technologien haben in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht und bieten eine weitgehend etablierte Infrastruktur, geringere Energiekosten und weniger Energieverluste.

Batterieelektrische Fahrzeuge sind auch kein sinnvoller Ersatz für Verbrennerautos, weil für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien Unmengen von Lithium, Kobalt, Grafit, seltene Erden und andere Rohstoffe  benötigt werden. Dabei wird ebenfalls viel Wasser und Chemie benötigt.  Hinzu kommt das immer noch nicht gelöste Problem der Entsorgung. Von den hohen Kosten einer Ladeinfrastruktur im ganzen Land ganz zu  schweigen. Wir haben uns an anderer Stelle dazu bereits ausführlich geäußert. ( Stichwort: > Archiv)