Wasserstoff / Power to gas, E-Fuels

„Power-to-Gas (P2G), also die Erzeugung von Wasserstoff und Methan aus erneuerbarem Strom, ist ein wichtiger Baustein für die Energiewende.

Wasserstoff ist wichtig für die Dekarbonisierung von Industrieprozessen, wie der Stahlerzeugung und Zementproduktion, sowie diverser chemischer Prozesse und der Erzeugung von Synthesekraftstoffen für Verkehrs-Anwendungen, die vorerst nicht batterieelektrisch realisiert werden können.

Synthetisches Methan kann in das vorhandene Erdgasnetz mit seinen umfangreichen Speichern eingespeist werden, um längerfristige Speicherung zu ermöglichen.

• Die Technologie dafür ist vorhanden, muss aber wirtschaftlich noch skalieren, dies soll gefördert werden.“

(aus unserem aktuellen Wahlprogramm)

Grundsätzlich kann man festhalten, das bis auf wenige Ausnahmen eine Verwendung von Erneuerbaren Energien (EE) zur Herstellung von „grünem Wasserstoff“ Verschwendung ist, wenn die Stromerzeugung noch nicht 100% EE ist. E-Fuels für Flugzeuge etc. sind also die letzten Umstellungen im Verzicht auf fossile Energieformen. E-Fuels für PKW werden dann nur noch für Oldtimertreffen benötigt..

Verdrängung von Erdgas und Rohöl als Brenn- und Rohstoff

Am wichstigsten werden P2G Technologien bei dem Ersatz von fossilen Energieträgern als Rohstoff sein, also beispielsweise bei der Stahlerzeugung oder auch für Naphtha Produkte der Petrochemie wie Teer, Kunststoffe, Schmierstoffe, Dünger etc.

Weitere Anwendungen

Bis zu mindestens 10% kann Wasserstoff auch direkt in heutige Erdgasnetze eingespeist werden. Die Energiedichte sinkt dabei jedoch.

Weiterhin könnte Wasserstoff eine wichtige Rolle bei der saisonalen Speicherung von erneuerbaren Energien leisten, da wir in Deutschland bereits über ausreichende Kapazitäten in Form von Poren- und Kavernenspeichern verfügen.

Typische Fragen und Antworten

Hier gehen wir auf einige Narrative ein, die immer wieder in Medien kolportiert werden und uns als Fragen erreichen.

F: „Brauchen wir Wasserstoff für die Energiewende?“
A: Wir brauchen Wasserstoff sowohl als Speichermedium als auch als Ersatz für fossile Rohstoffe.

• Wasserstoff aus erneuerbaren Energien (EE) bildet in Zukunft neben Biomasse den Hauptpfeiler für alle bisher petrochemischen Produkte, z.B. für Kunst- und Schmierstoffe, Dünger, in der Medizin und Kosmetik, aber auch als Reduktionsmittel in der Roheisenherstellung, um nur einige Beispiele zu nennen.
• Als Energiespeicher hat Wasserstoff nach derzeitigem Erkenntnisstand bezüglich des Wirkungsgrades der Energiewandlung seine physikalischen Grenzen erreicht.
• Wasserstoff kann darum für langfristige Speicherung von Energie eine wichtige Rolle spielen. Für die Speicherung im Tagesbereich sind Lagerung und Handhabung aufwendiger als bei anderen Speichermedien wie Schwungrädern, Pump-, Druckluft etc. Besondere Entwicklungssprünge gibt es immer noch bei batterielektrischen Speichern.

F: „Wir importieren doch jetzt schon viel Energie, warum sollte man zukünftig nicht stattdessen Wasserstoff importieren?“
A: Die Energiewende ist nicht nur eine Umstellung auf EE, sondern auch auch auf dezentrale Energieversorgungsstrukturen. EE kann nahezu überall in ausreichendem Maß gewonnen werden.

• Mit dem Fortschritt von Speichermedien wird der Bedarf an Wasserstoff als Energiespeicher geringer.
• Energieimporte über größere Strecken wie z. B. aus Marokko, dem Horn von Afrika, Westaustralien, Patagonien etc. sind unwirtschaftlich.
• Grundsätzlich können nur Regionen grünen Wasserstoff exportieren, die bereits zu über 100% EE gewinnen. Wenn die Eigenversorgung teilweise aus z.B. fossilen Energien erfolgt, wäre ein Export von grünem Wasserstoff reines Greenwashing.
• Oft werden auch neue fossile Gasprojekte (Pipelines, LNG Terminals, Kraftwerke) durch behauptete spätere Wasserstoffnutzung rechtfertigt.
• Regionaler Transport in Deutschland kann nach Umrüstung über Teile des bestehenden Erdgasnetztes erfolgen.
• Da Erzeugung und Transport von Wasserstoff auf die eine oder andere Weise stets erhebliche Energie kostet, wird ein Import als tragende Säule der zukünftigen Energiewirtschaft somit keine Rolle spielen können, da Erzeugung und Speicherung von Energie, dort wo sie gebraucht wird, immer nachhaltiger ist.

F: „Warum stellen wir nicht alle Verbrenner auf Wasserstoff und E-Fuels oder Biokraftstoffe um?“
A: Bei der Erzeugung von grünem Wasserstoff oder gar weitervearbeiteten E-Fuels, wie auch bei Biokraftstoffen geht sehr viel Nutzenergie verloren, darum sind andere Antriebsarten schon heute deutlich überlegen.

• Biokraftstoffe, Wasserstoff und E-Fuels werden für Langstreckenflugzeuge und Überseeschiffe sowie Nischenanwendungen (z.B. Raketen, Oldtimer) ihre Bedeutung haben.
• Für PKW, Züge, aber auch für LKW und kürzere Schiffsstrecken werden sie keine Rolle spielen.

F: „Wasserstoff ist doch die Energiequelle der Zukunft?“
A: Wasserstoff ist keine Energiequelle, sondern ein Energieträger.

• Wasserstoff kann auf der Erde nicht gefördert werden, wie z.B. Erdgas, sondern muss hergestellt werden.
• Die Herstellung erfolgt entweder aus Kohlenwasserstoffen, was mit einer hohen CO2 Produktion verbunden ist, oder per Elektrolyse aus Wasser.
• Egal welches Verfahren eingesetzt wird, es ist eine große Menge Energie notwendig, um den Wasserstoff zu produzieren. Alle Verfahren haben relativ hohe Energieverluste.