warum grüner Wasserstoff ein teurer Flop wird
Anlässlich des Vattenfall-Beschlusses, Europas modernstes und umweltfreund-lichstes Steinkohlekraft Moorburg in Ham-burg im Frühjahr 2021 nach nur 8 Jahren Laufzeit stilllegen zu wollen und der Ham-burger Senat erklärt hat, auf dem Betriebs-gelände eine Elektrolyse-Anlage zur Her-stellung von Wasserstoff als Alternative zu errichten, möchten wir im Folgenden nochmals die Frage beantworten, ob Wasserstoff eine echte Alternative als Ersatz für fossile Kraftwerke ist und ob Wasserstoff künftig die Versorgungs-sicherheit gewährleisten kann.
Da wir dieses Thema bereits viermal thematisiert haben, möchten wir ergänz-end auf unsere u.g. Beiträge verweisen.
Lassen Sie uns die Frage (n) zunächst mit Radio Eriwan beantworten: im Prinzip ist Wasserstoff eine Alternative. Leider aber eine sehr teure.
Dieser Umstand ergibt sich aus der physikalischen Notwendigkeit, Wasser in in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (02) mit Hilfe der Elektro-lyse zu zerlegen. Dabei wird elektrische Energie in chemische Energie umge-wandelt, um das farb-und geruchlose Gas bei -253 Grad in Flüssigform speichern zu können. In der Brennstoffzelle eines Autos wird die chemische Energie dann wieder in elektrische Energie zurückgewonnen.
Das ist nicht nur ein mehrfacher energie-aufwendiger, sondern auch ein sehr teurer Umwandlungsprozess.
Und wenn Wasser nicht auf der bisherigen Basis mit Strom aus fossilen Brennstoffen zerlegt, sondern auf der Basis regenerati-ver Energieträger gewonnen werden soll, dann steht dieser auch nur selten zur Verfügung. Denn wenn kein Wind weht und keine Sonne scheint, kann auch kein grüner Strom produziert werden.
Hohe Reichweite - hohe Kosten
Die Bundesregierung betont in ihrer nationalen Wasserstoffstrategie, das Wasserstoff aus überschüssigem Wind-strom gewonnen werden soll, um somit die Stromnetze zu entlasten. Neun Milliarden Euro will die Bundesregierung für dieses Projekt zur Verfügung stellen. Kein Wunder, das die Nutznießer schon mit den Hufen scharren.
Mit der Subventionierung von Elektro-lyseuren kommt das Handelsblatt auf ein geschätztes Volumen von 12 Mrd. Euro. Das ist die teuerste Form der Bereitstellung von Energie.
lassen Sie uns das einmal konkret durchrechnen:
Um ein Norm-Kubikmeter Wasserstoff zu produzieren, mit dem Sie 100 km weit fahren können, benötigt man 10 bis 13 Liter Wasser. (je nach Herstellungs-art auf der Grundlage von Methanol bzw. Dampfreformierung. Zu den Ver-fahren siehe unsere u.g. Beiträge)
Soweit der Strom tatsächlich nur von einer Windkraftanlage stammt und die Elektrolyseanlage in unmittelbarer Nähe steht, würde man bis zum Transport zur Wasserstofftankstelle und der weiteren Umwandlung in der Brennstoffzelle rd. 70 Liter Wasser benötigen. Und das für nur ein Auto ! Und dann muss das Wasser auch noch vollständig entsalzt und demineralisiert sein, was einen zusätzlichen Energieaufwand not-wendig macht. Soviel Wasser wäre in der Bundesrepublik aber gar nicht vorhanden.
Dann ist noch die Tatsache zu be-rücksichtigen, dass man für die Her-stellung von einem Kilogramm Wass-erstoff ( 1 kg W-Stoff entspricht der Energie von 2,8 kg Benzin) rund 55 kWh an Strom benötigt.
Ergo: Otto Normalverbraucher wird sich auch auf längere Sicht gesehen weder ein Auto mit Brennstoffzelle leisten können noch wird Wasserstoff in der Lage sein, das 1300 Megawattstarke Steinkohlekraftwerk in Hamburg-Moor-burg noch sonstwo in der Bundesre-publik zu ersetzen.
Die Kosten für grünen Wasserstoff sind einfach zu gigantisch. Denn diese liegen pro Kilowattstunde beim Drei- bis Vierfachen des Erdgaspreises. (2,58 US-Dollar je eine Million British Thermal Unit (MMBtu; =Wärmeeinheit; 1 Btu = 1.055 Joule, Börse-Online vom 10.12. 2020)
Und solange man rd. 80 % an Energie aufwenden muß, um 20 % an tat-sächlich zur Verfügung stehendem Wasserstoff nutzen zu können, so lange bleibt Wasserstoff die unwirt-schaftlichste Lösung überhaupt. Daher stellt die Bundesregierung wieder einmal den Subventionstopf auf, um vor der EU und Paris als Musterknabe in Sachen Energiewende darzustehen.
In der Zwischenzeit hofft die Bundes-regierung, Chile, Marokko, Südafrika und Brasilien mit dem Pilotprojekt H2 Global davon zu überzeugen, grünen Wasser-stoff möglichst preiswert in die Bundes-republik zu importieren. Mit Kobalt und Lithium klappt das ja schon ganz gut. Wenn auch auf Kosten von Mensch und Umwelt.
Und wenn z.B. Bolivien als Haupt-produzent von Lithium noch mehr Wasser verbraucht als bisher schon, dann sollten wir uns nicht wundern, das viele Menschen verdursten und weitere Fluchtbewegungen aufgrund einer solch disatrösen Politik ausgelöst werden könnten. Denn Bolivien ist ein wasser-armes Land.
kommt sie diesmal wirklich die Wasserstoffwirtschaft ?
Alle sind für Wasserstoff. Die Grünen sowieso. Greenpace Energy setzt auf die lokale Vollversorgung aus erneuerbaren Energien. Gasgrid Europe will das Geschäftsmodell um Wasserstoff erweitern. Siemens will Elektrolyseure im großen Stil verkaufen. BASF, Bayer, Thyssen-Krupp und Lufthansa sind ebenfalls Wasserstoff-Befürworter. Die Gasnetzbetreiber wollen Wasserstoff durch ihre 6000 Kilometer langen Leitungen transportieren. Die 1500 kommunalen Versorgungsunternehmen (VKU) haben ihr Interesse bekundet und die Stahlindustrie sieht ebenfalls im Wasserstoff eine Chance, um „klimaneutral“ Stahl zu produzieren.
Nicht nur wir haben da so unsere leisen Zweifel. Auch die Bundesnetzagentur zögert derzeit bei der Genehmigung der beantragten Großprojekte „Hybridge“ und“Element 1″. Hinter Hybridge stehen die Netzbetreiber Amprion und der Gasnetzbetreiber Open Grid Europe. Hinter dem Projekt Element 1 stehen die Netzbetreiber Tennet und Thyssengas.
Bei diesen Projekten geht es allerdings „nur“ um 150 Mio. EUR. Hier prüft die Bundes-netzagentur zur Zeit, ob der regulatorische Rahmen geändert werden muß, weil mög-licherweise eine Wettbewerbsverzerrung vorliegen könnte. Denn alle Unternehmen erhalten gesetzlich garantierte Netznutzungsentgelte. Amprion hat seinen Investitionsantrag vorsorglich ruhend gestellt. Dennoch ist der Verteilungskampf um öffentliche Gelder voll entbrannt.
Wasserstoff könnte allerdings viel preiswerter hergestellt werden, wenn der Strom aus Kernkraftwerken der 4. Generation (z.B. Druckwasserreaktor) kommen würde. Dabei handelt es sich um eine Technik mit hoher Energiedichte, wenig Verlusten und die Brennelemente lassen sich wieder verwerten. Eine Kernschmelze ist bei diesem Reaktortyp ausgeschlossen. Politisch wird die Kernenergie u.E.n. aber weiterhin ein Tabuthema bleiben.
Es bleibt daher vorerst bei folgender Erkenntnis: ein Paradigmenwechsel im Energiebereich muß auf physikalischen Fakten und technischen Erkenntnissen basieren, ansonsten bleibt es bei naivem Wunschdenken. Oder um es mit den Worten des Energieexperten Dr. Ulf Bossel zu sagen: „Die Wasserstoffwirtschaft ist Energiever-schwendung.“
Quellenhinweise:
Bossel, Ulf: Wasserstoff löst keine Energieprobleme, in: Leibnitz-Institut.de vom 16.12.2010 sowie in Theorie und Praxis, Bd. 1 Nr. 15 von April 2006, S. 27 ff; Frey, Chris: Warum der grüne Wasser-stoff-Hype in Europa wahrscheinlich ein Flop wird, in: Eike.de vom 20.07.2020; Stobbe, Rüdiger; Die nationale Wasser-stoffstrategie, in: Eike.de. vom 08.11. 2020; Eike.de vom 23.10.2020; Hüser, Tobias: Wasserstoff aus der Erdgaleitung, in: Process.Vogel.de vom 06.04.2016; Handelsblatt vom 28.01. 2020; 14.07.2020; 14.11.2020 und 17.11.2020; PV-Maga-zine.de vom 08.05.2020; Ludwig, Torsten: Wieviel Wasser benötigt eigentlich Wasserstoff? in: soundless driving, Youtube-Kanal sowie RK-Redaktion vom 11.12.2020
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