STAU BEI DER BRENNSTOFFZELLE - Deutschland auf dem Weg zur Nummer eins in Sachen Wasserstoff- h2connect.eco
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STAU BEI DER
BRENNSTOFFZELLE
Deutschland auf dem Weg zur Nummer eins in Sachen Wasserstoff-
technik? Das sieht Experte Sven Jösting ganz anders. „Made
in Germany“ sagt er, woran es hakt und was passieren muss
48 MADE IN GERMANY
n ac hha lti g kei t
W
FOTO : G E T T Y I M AG E S / I STO C K / G E T T Y I M AG E S P LU S / O N U R D O N G E L
o steht Deutsch- Elektrolyse ist Wasserstoff in immer größeren
land heute beim Mengen zu immer günstigeren Kursen verfügbar.
Thema Wasserstoff? Themen wie die dezentrale Nutzung schließen
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Täuscht der Ein- sich an: Man wird dann am Windpark oder Solar-
druck, oder ist das park mit Wasserleitungsanschluss Energie via
Thema im Vergleich Elektrolyse direkt vor Ort produzieren.
mit anderen erneu- Nur bei der Farbe des Wasserstoffs ist man
erbaren Energien ins Hintertreffen geraten? Millionen sich uneins. Ideal ist der „grüne“ Wasserstoff.
Sven Jösting: Wir stehen da am Beginn eines To n n e n Aber auf dem Weg dahin (bis die erforderlichen
Megatrends. Das Thema Wasserstoff existiert Wa s s e r s t o f f Mengen verfügbar sind) muss man auch den
schon lange, nun stimmen endlich auch die muss Deutsch- „blauen“ nutzen (Erdgasreformierung, 70 Pro-
Rahmenbedingungen. Denn für die Produktion
land 2050 zent weniger CO₂ als bei Kohle) und auch den
i m p o r t i e re n .
von grünem Wasserstoff sind regenerative Ener- „gelben“ Wasserstoff, nämlich Biogas. Und es
Prognose
gien die Grundlage. Und davon gibt es erst in den Max-Planck-Institut ist besser, grünen Wasserstoff zum Beispiel
letzten Jahren die entsprechenden Mengen aus dem europäischen Ausland und anderen
kostengünstig. Elektrolyse bedeutet, dass Was- Regionen der Welt einzukaufen, als zu meinen,
ser mittels Strom in Wasserstoff und Sauerstoff dass wir diesen hier vor Ort in den notwendigen
aufgesplittet wird. Und über die hochindustrielle Mengen produzieren könnten.
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Magnesiumhydrid wie einen Schwamm im Tank
einsetzt und dadurch mit weniger Druck mehr
Wasserstoff einbringen kann. Oder indem man
Wasserstoff für den Transport in großen Mengen
via Schiff in Form von Ammoniak oder Methan
speichert und wieder rausholt. Gleichzeitig wer-
den Modelle entwickelt, den Wasserstoff gleich
direkt vor Ort zu nutzen. Da gibt es viele sehr
gute Entwicklungen.
Wenn der Strom direkt aus der Batterie
Sven Jösting befasst sich schon lange beruflich mit dem Thema Brenn- kommt, ohne den Umweg über die Brenn-
stoffzelle: Er hat bereits einige Unternehmen der Branche zusammenge- stoffzelle, ist dann nicht der Energieaufwand
führt, strategische Partnerschaften initiiert. geringer?
Jösting ist langjähriges Mitglied der Wasserstoff Gesellschaft Ham- Es bleibt überall Energie auf der Strecke. Bei
burg, die mit Informationen und Veranstaltungen die umweltfreundliche einem Liter Diesel oder Super liegt der Wir-
Wasserstoff-Energie fördert. Für die Fachzeitschrift HZwei ist Jösting vor kungsgrad dessen, was ich in nutzbare Energie
allem im Themenfeld Wasserstoff aktiv. Bei Facebook verwaltet er die umwandle, bei gerade mal 25 Prozent.
Communitys Wasserstoff + Brennstoffzelle und Hydrogen + Fuelcell. Entscheidend ist immer: Wie günstig komme ich
Ein Tipp noch: Im ZDF gab es im Mai zwei Wissenschaftssendungen, an die notwendige regenerative Energie heran,
„Planet Erde“ und „Leschs Universum“ (TerraX), die perfekt beschrei- um den Wasserstoff zu produzieren? Wenn
ben, was zukünftig in Sachen Wasserstoff zu erwarten ist. (Bei Redak- ich in einer sonnenreichen Region mit gutem
tionsschluss waren beide Sendungen in der ZDF-Mediathek verfügbar.) Wasserzugang (beispielsweise Meerwasser via
Entsalzung) Solarstrom habe oder Windkraft
in Norwegen oder Wasserkraft in der Schweiz,
wenn mich die Energie zur Umwandlung des
Wasserstoffs fast nichts kostet, dann ist auch
der Wasserstoffpreis ganz woanders und selbst
Der entscheidende Punkt ist, dass der Strom, die Transportkosten sind kein Thema mehr.
der nötig ist, um das Wasser zu spalten, aus Dann sind wir in zehn Jahren von heute acht bis
erneuerbaren Quellen stammt? zwölf Dollar (reiner Referenzpreis) bei einem bis
Richtig. Und es geht ums Speichermedium. zwei Dollar pro Kilo und günstiger als LNG (flüs-
Beispiel Schleswig-Holstein: Da fällt oft Wind- siges Erdgas, Liquified Natural Gas) und Erdgas,
strom in großen Mengen zur unpassenden Zeit und das ohne CO2-Abdruck. Jetzt entstehen
an. Ähnlich verhält es sich mit der Solarenergie: überhaupt erst die Märkte – Elektromobilität,
Wenn mittags die Sonne kräftig scheint, fällt jede Wärme, Strom, eFuels für Flugzeuge und vor
Menge an. Aber wie den Strom speichern, nutz- allem mittels H2.
bar machen, dahin leiten, wo er benötigt wird?
Batterie geht da nur sehr eingeschränkt. Da bie- Die deutsche Automobilindustrie hat gerade
ten sich neue Wasserstoffpipelines an, die nichts FLIEGEN MIT H₂ erst angefangen, bei der Elektromobilität
anders sind als konventionelle Gaspipelines, von Airbus will als erster aufzuholen, ein Elektrotankstellennetz ist
denen wir über 500 000 Kilometer in Deutsch- Hersteller Flugzeuge auf noch im Aufbau – ist es da nicht illusorisch
land haben. Das lässt sich zwar nicht eins zu eins den Markt bringen, die zu sagen: „Macht jetzt mal lieber in Wasser-
umsetzen, das sind verschiedene Gase. Aber es mit Wasserstoff fliegen. stoff“? Ist der Pkw-Markt für Wasserstoff
lassen sich Gemische (30 bis 40 Prozent H2-An- Dazu hat das Unter- schon verloren?
FOTO S : P R I VAT, A LSTO M ; G R A F I K : H Y D R O G E I T V E R L AG
teil möglich) erzeugen und dadurch das Gasnetz nehmen drei Konzepte Nein. Der entsteht in den nächsten drei, vier
vorgestellt: Turbofan
für die Einspeisung von Wasserstoff nutzen. Jahren. Und zwar aus dem Druck heraus, was in
mit einem modifizierten
Allein in Schleswig-Holstein werden im Jahr Südkorea abgeht, in Japan und China.
Gasturbinentriebwerk,
300 Millionen Euro Umlagen generiert über das Derzeit ist die Batterie im Pkw klar im Vorteil.
Turboprop mit sechs
EEG (Erneuerbare Energien Gesetz, Anm. der Propellern und das De-
Das hängt auch vom Nutzungsprofil des Fahrers
Redaktion), aber dieser Strom verpufft, der wird sign Blended Wing Body, ab, ob er Lang- oder Kurzstrecke fährt. Bei der
nicht genutzt. Windfarmbetreiber erhalten Geld einen Nurflügler, bei dem Kurzstrecke hat die Batterie ganz klare Vorteile.
für keinen Strom. Ein Irrsinn! Tragflächen und Rumpf Auf der Langstrecke hängt es davon ab, wie viel
ineinander übergehen. Energie ich auch witterungsbedingt für Heizung
Die Speicherung erfordert hohen Druck und und Klimaanlage benötige und all die anderen
extrem niedrige Temperaturen, auch dafür ist elektronischen Systeme an Bord.
viel Energie nötig. Die Grundfrage ist doch: Wie kann ich nachhaltig
Dazu finden viele technologische Entwicklun- große Mengen an Energie nutzen? Das fängt
gen statt. Etwa, indem man Metallhydride wie bei der Batterie an mit der Förderung, dem
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Wirkungsprinzip Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle erzeugt aus Wasserstoff Strom, Wärme und Wasser
Und so funktioniert die Brennstoff-
zelle: Der Anode wird Wasserstoff
(H2) zugeleitet, der Kathode Sauer-
stoff (O2). Die Anode spaltet den
molekularen Wasserstoff in Wasser-
stoffkerne (H+) und Elektronen auf.
Eine Elektrolytmembran in der Mitte
der Brennstoffzelle lässt nur die
Wasserstoffkerne auf die Seite des
Sauerstoffs, die Elektronen müs-
sen ihren Weg von der Anode zur
Kathode durch einen elektrischen
Leiter nehmen, es entsteht Strom.
An der Kathode verbinden sich
Sauerstoff, Elektronen und H+-Ionen
zu Wasser (H20), dem Abfallprodukt
der H2-Brennstoffzelle.
Modellprojekt: Niedersachsen testet seit 2018
zwei H2-betriebene Züge von Alstom im Alltag
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Vorreiter Japan: Tokio stattet seinen
Nahverkehr ab 2021 mit Brennstoffzellenbussen
des Typs Sora von Toyota aus
Abbau der notwendigen Rohstoffe. CO2-frei? Mit- Vielleicht prescht da Apple vor, die 2024 mit
nichten. Die Transportwege kommen hinzu, die einem iCar auf den Markt kommen wollen – viel-
Aufbereitung und das Recycling. Das sind ganz leicht dann ein Brennstoffzellen-Hybrid-Kfz mit
viele Aspekte, die man ganzheitlich sehen muss. kleiner Batterie und H2 als Treibstoff?
Die Autoindustrie setzt sehr einseitig auf die
Batterie, weil da die Fördergelder fließen. Aber Sie nennen China als Vorbild, warum?
das macht sie noch nicht nachhaltig. Die Brenn- Dort hat man 2020 ein Programm aufgelegt:
stoffzelle, die den Wasserstoff umwandelt, findet 36 Provinzen oder Großstadtregionen haben
sich in immer mehr Nutzfahrzeugen wie Bussen sich für Fördergelder beworben. Dafür muss jede
und Lkw, dann in Schiffen, Schienenfahrzeugen, Region definieren, wie sie das Thema Wasser-
Drohnen und in ein paar Jahren wird sie auch im stoff effizient angehen will. Das fängt an mit
Pkw Sinn ergeben. Nutzungspotenzialen und der Frage, wie der
Wasserstoff produziert werden soll. Über Kern-
energie oder Kohlekraftwerke? Über Solar oder
»DIE AUTOINDUSTRIE SETZT Windkraft? Wird der ÖPNV gefördert? Entstehen
neue Unternehmen und Arbeitsplätze daraus?
EINSEITIG AUF DIE BATTERIE, Die Regionen müssen also zunächst beweisen,
WEIL DA FÖRDERGELDER dass sie die Förderung auch wert sind. Man kann
FLIESSEN. DAS MACHT SIE ABER nicht sagen, das eine ist besser als das andere,
sondern das hängt von den Nutzungsprofilen ab.
NOCH NICHT NACHHALTIG« Ein Multi-Milliarden-Förderprogramm steht vor
der Tür. China hat das ja schon bei der Batterie
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sehr erfolgreich vorgemacht und schwenkt nun Dieses All-in-one wird immer mehr kommen.
peu à peu auf Wasserstoff und Brennstoffzelle Hyzon ist der nächste große Player in diesem
um. Unsere Förderpolitik sollte sich China zum Markt, aber auch alle anderen Truck-Hersteller
Vorbild nehmen. Aus hiesigen Reallaboren soll- sind am Start.
ten Industrieparks entstehen.
Wirtschaftsminister Peter Altmaier gab im
In Deutschland fahren keine 500 Wasser- Sommer 2020 als Ziel vor, dass Deutschland
stoff-Pkw auf den Straßen. Wie sieht es in die Nummer eins in der Wasserstofftechnik
Südostasien aus? wird. Wie realistisch ist das?
Südkorea will 6,3 Millionen Fahrzeuge zwischen
2030 und 2040 auf den Straßen haben, die
wasserstoffbetrieben sind. Japan will gar eine
6,3 Schön wär’s! Da gibt es viele Worthülsen, auch
aus dem Bundesumweltministerium. Die neun
Milliarden Euro für die Wasserstoffförderung sind
Wasserstoffgesellschaft „Hydrogen Society“ Millionen „gefühlt“ eine Quersubventionierung: Man will
werden. In China fahren bislang 6700 Nutz- w a s s e r s t o f f- den grünen Wasserstoff frei von der EEG-Umlage
fahrzeuge mit Wasserstoff. Bis 2030 sollen eine
betriebene machen. Das ist toll, aber kein richtiger Durch-
Fa h rze u g e
Million Wasserstofffahrzeuge unterwegs sein, bis bruch. Der Druck kommt jetzt ganz stark aus der
w i l l Vo r re i -
2024 immerhin schon 100 000 Nutzfahrzeuge. EU über den Klimapakt. Wir haben die Techno-
t e r S ü d ko re a
Von den 400 000 Bussen, die dort jedes Jahr zwischen 2030 logie, das Problem ist die Politik, dass die nicht
neu auf die Straße kommen, werden zwar viele und 2040 auf so viel Gas gibt, wie es nötig und möglich wäre.
mit Batterie betrieben, aber bei den Langstre- den Straßen Es könnten Hunderttausende von Jobs geschaf-
ckenbussen gibt es Tendenzen, dass eindeutig haben. fen werden. Doch Altmaier offeriert Tesla-Boss
Wasserstoff der Treibstoff sein wird. Elon Musk wohl drei Milliarden Euro Zuschüsse
für eine Batterieproduktion hier in Deutschland,
Wann könnte Wasserstoff auf Deutsch- zwei Milliarden kommen womöglich von der EU.
lands Straßen eine relevante Größe sein? Es Es wäre sinnvoller, das in die Elektrolyse- und
braucht ja auch noch ein Netz mit den ent- Brennstoffzellenforschung und H2-Infrastruktur
sprechenden Tankstellen. zu stecken. Da herrscht zudem ein enormer
Für Deutschland gibt es Analysen, dass man nur Forschungsbedarf. Man ist nicht wirklich techno-
tausend Wasserstofftankstellen braucht, um logieoffen, leider. Aber durch den Druck unter
eines Tages in der Fläche den Bedarf zu decken, anderem aus China wird sich das ändern.
erst Tanksäulen für Nutzfahrzeuge (geringerer Interview: Thomas Röbke
Druck) und dann ergänzend für Pkw. Wir haben
jetzt rund 96, bis 2024 sollen es 400 sein. Zum
Vergleich: In Südkorea will allein der Energie-
konzern SK Group in den nächsten zehn Jahren
1600 Wasserstofftankstellen hinstellen. Sinopec
in China bringt 1000 H2-Tankstellen an den
Start – in drei Jahren! Die Lkw-Hersteller fangen
jetzt alle an, in diese Richtung zu denken, weil LESETIPP:
es auch immer mehr Emissionsvorgaben gibt. In WASSERSTOFF UND
den nächsten zehn Jahren werden Lkw immer BRENNSTOFFZELLEN
weniger mit Diesel, sondern batteriebetrieben
und vor allem mit Wasserstoff fahren. Aber Zunächst der Atomausstieg – dann
auch bei Bussen wird sich die Brennstoffzelle der Kohleausstieg. Beide Großtechno-
drastisch im positiven Sinne weiterentwickeln – logien durch erneuerbare Energien zu
günstiger im Preis, leistungsfähiger (Reichweite) ersetzen, ist eine Herkulesaufgabe.
und kompakter in der Bauweise (Modul). Und: Umso wichtiger ist es, auf die Alterna-
Laut Studien werden in den nächsten 20 Jahren tiven zu schauen. Die Wissenschaft ist
in die Elektrolysetechnologie 150 Milliarden Dol- sich schon seit Jahren einig, dass die
lar investiert, die H2 immer günstiger in immer erneuerbaren Energien eine zuverlässige
FOTO S : TOYOTA , H Y D R O G E I T V E R L AG
größeren Mengen produzieren lässt. Energieversorgung sicherstellen können.
Dieses Buch skizziert den Weg dorthin:
Wie sieht es im Lkw-Sektor aus? von der gestrigen über die aktuelle, hin
Es gibt neue Modelle (Prototypen) von Nikola zu einer zukunftsfähigen, wirklich nach-
Motors, die zusammen mit Iveco (CNH-Gruppe) haltigen Energieversorgung.
arbeiten, auch Volvo und Daimler Trucks haben Sven Geitmann, Eva Augsten:
Pläne für die Wasserstofftechnologie in Lkw. Wasserstoff und Brennstoffzellen,
Hyundai ist da ganz pfiffig, die verkaufen Lkw mit Hydrogeit Verlag, 2021 (4., akt. Auflage).
Brennstoffzelle als Paket: Da ist der Wasserstoff € 17,90, ISBN 978-3-937863-51-1
in einer Kilometerpauschale gleich enthalten.
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