12. Dezember 2023


Von JONNY CHILL | Die Ampel-Regierung setzt auf Wasserstoff als Brückentechnologie zur „klimaneutralen“ Volkswirtschaft. Bis 2030 soll im großen Umfang Wasserstoff importiert und ein 1800 Kilometer langes Leitungsnetz verlegt werden.

Die Grundidee dabei ist, aus Wind- und Sonnenenergie durch Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen, der dann wieder in Strom umgewandelt oder zur Hitzeerzeugung verbrannt wird. So entstünde weder bei der Herstellung noch beim Verbrauch CO2.

Für einen Grünen ohne Schulabschluss klingt das sicherlich nach einer brillanten Idee. Allerdings sollte man auch ohne Schulabschluss auf die offensichtlichste aller Fragen kommen: Wenn Wasserstoff bereits im Jahr 1766 entdeckt wurde und die Wasserstofferzeugung mit Elektrolyse im Jahr 1800, warum hat das in den letzten 200 Jahren niemand gemacht?

Die Gründe, warum Wasserstoff bisher nicht als Energieträger eingesetzt wurde, sind vielfältig. Obwohl Wasserstoff ein hochreaktives Gas ist, hat es aufgrund seiner geringen Energiedichte unkomprimiert kaum einen Wert als Energieträger. Ein modernes Kraftfahrzeug fährt zum Beispiel durchschnittlich mit einem Liter Benzin (32 Megajoule/Liter) 14,3 Kilometer, mit einem Liter Erdgas (0,036 MJ/L) 16 Meter und mit einem Liter Wasserstoff (0,003 MJ) 1,3 Meter.

Daher verdichtet man Methan auf 250 bis 300 bar und Wasserstoff sogar auf 700 bar, um beide sinnvoll nutzen zu können. In diesem Zustand hat Methan eine ähnliche Energiedichte wie Benzin und Wasserstoff mit 10,8 MJ/L immer noch nur ein Drittel davon. Für das Beispiel Kraftfahrzeug wirft dies das offensichtliche Problem auf, dass man voluminöse Druckbehälter im Fahrzeug mitführen muss. Ein Tankschiff, das Wasserstoff transportieren würde, könnte bei gleichem Volumen nur ein Drittel der Energiemenge transportieren, die es mit Methan liefern könnte.

Die geringe Energiedichte ist aber bei weitem nicht das einzige Problem von Wasserstoff als Energieträger. Wasserstoff gewinnt man entweder aus der Umwandlung von Erdgas oder durch Elektrolyse. Bei der Umwandlung von Erdgas verliert man zwischen 15 bis 30 Prozent der aufgewendeten Energie, bei der Elektrolyse 20 bis 40 Prozent. Weitere zehn Prozent Energieverlust erleidet man bei der Kompression. Wandelt man den Wasserstoff wieder in Strom um, verliert man je nach Art der Wasserstoffzelle 30 bis 60 Prozent der Energiemenge. Im Durchschnitt hat man bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff, der Kompression und der Rückwandlung einen Verlust von 68,5 Prozent der ursprünglichen Energiemenge.

Im August 2022 unterzeichnete Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck einen Vertrag mit der kanadischen Regierung zur Lieferung von grünem Wasserstoff ab 2025 an Deutschland. Da Kanada allerdings auf der anderen Seite des Atlantiks liegt, muss der Wasserstoff mit Tankschiffen transportiert werden. Wasserstoff kann aufgrund seines Volumens nur schwer in Tankschiffen transportiert werden, daher wird er für den Transport in Ammoniak umgewandelt. Bei der Umwandlung zu Ammoniak gehen ca. 30 bis 40 Prozent der Energie verloren und bei der Rückumwandlung in Wasserstoff erneut 15 bis 30 Prozent.

Um Strom von Kanadas Windmühlen in ein deutsches Wasserstoffelektroauto zu bringen, findet also Folgendes statt: Elektrolyse zu Wasserstoff, Kompression für den Transport, Dekompression und Umwandlung in Ammoniak, Transport über den Atlantik, Umwandlung von Ammoniak in Wasserstoff, Kompression, Transport durch Pipelines, Umwandlung von Wasserstoff in Elektrizität.

Vom kanadischen Windmühlenstrom kommen höchstens noch zehn Prozent der ursprünglichen Energie im Elektromotor des Fahrzeuges an. Berücksichtigt man, dass die gesamte Infrastruktur für den oben dargestellten Prozess weder in Kanada noch in Deutschland vorhanden ist, erst entwickelt und gebaut werden muss und zusätzlich die Verarbeitungs- und Transportkosten gezahlt werden müssen, bekommt man eine Vorstellung davon, wie teuer eine einzige Tankfüllung mit grünem Wasserstoff aus Kanada werden würde.

Bis zum Jahr 2030 soll in Deutschland zusätzlich die Kapazität geschaffen werden, zehn Gigawatt (GWh) Wasserstoff pro Jahr als Energieträger zu erzeugen. Der jährliche Benzinverbrauch in Deutschland entspricht 425.000 GWh, der jährliche Dieselverbrauch 170.000 GWh, Erdgas 880.000 GWh, Heizöl 190.000 GWh und Strom 480.000 GWh.

Die von Habeck bis 2030 in Deutschland angestrebte Wasserstoffproduktion von zehn Gigawatt entsprechen also der Energiemenge, die Deutschland für Treibstoff und Heizstoff jede drei Minuten benötigt. Bei dem Import von „grünem Wasserstoff“ aus Kanada gehen 90 Prozent der Energie verloren und die gesamte Infrastruktur müsste in beiden Ländern erst gebaut werden.

Das sind die Gründe, warum es in Deutschland keine Wasserstoffwirtschaft geben wird.

Siehe auch:

» Prabels Blog: Die Wasserstoffwirtschaft ist die Armee Wenck der Grünen

Quelle: https://www.pi-news.net/2023/12/die-wass...eben-wird/