Einsatzgebiete von Wasserstoff und deren Bedeutung

Die Verwendung von Wasserstoff als wesentlichem Baustein in den verschiedenen Sektoren ist aus heutiger Sicht mit spürbar unterschiedlichen Eintrittswahrscheinlichkeiten zu bewerten:

Verkehr

Beim Verkehr wird Wasserstoff aus heutiger Sicht eine untergeordnete Rolle spielen. Der technologische Fortschritt bei der Batterietechnik schließt die Verwendung im individualisierten motorisierten Verkehr de facto aus. Im öffentlichen Verkehr dominiert ohnehin seit Jahrzehnten derelektrische Antrieb in Form von Bahn, U-Bahn und Straßenbahn, wobei Wasserstoff in eingeschränktem Ausmaß bei Zügen zur Anwendung kommt. Für Busse und selbst Lkws erscheinen Batterielösungen als die glaubwürdigere Form der Dekarbonisierung, dennoch könnte hier Wasserstoff im Vergleich zu den anderen Transportmitteln eine etwas bedeutendere Rolle spielen.

Heizen

Ähnlich ist es um das Thema „Heizen“ bestellt. Bestehende Gas- und Ölheizungen werden wohl primär durch Wärmepumpen ersetzt werden. Dass durch örtliche Rohre statt Erdgas Wasserstoff in die Haushalte fließt, erscheint mittlerweile als unrealistisches Szenario.

Industrie

In derIndustrie wird Wasserstoff hingegen eine wichtige Rolleeinnehmen. So ist etwa die Stahlerzeugung de facto nur mit Wasserstoff sinnvoll dekarbonisierbar. Des Weiteren ist in vielen industriellen Anwendungen sogenannte „Prozesswärme“ vonnöten. Diese wird derzeit meist durch die Verbrennung von Erdgas erzeugt, und eine mit Elektrizität betriebene Alternative ist oft technisch nicht darstellbar.

Elektrizität

Am interessantesten ist die Frage, welche Rolle Wasserstoff in der Elektrizitätserzeugung spielen wird. Dabei gehen wir von der Prämisse aus, dass das künftige Stromsystem von der Erzeugung von billigem Wind- und Solarstrom dominiert sein wird. In diesem System wird es viele Zeitabschnitte mit sehr hoher Überproduktion an elektrischem Strom geben (wie etwa windige Sommertage) und manche mit weniger regenerativer Stromerzeugung. In diesem Ausgleich von „Hellbrise“ und „Dunkelflaute“ steckt hohes wirtschaftliches Potenzial.

Wasserstoff kann hier als Speichermedium für den Ausgleich auf der zeitlichen Ebene von Wochen bis Monaten eine Rolle spielen. So kann die Energie, die in der Hellbrise de facto nichts kostet, via Elektrolyse in Wasserstoff gespeichert werden. Später wird dieser Wasserstoff in Turbinen zu Strom und Wärme verbrannt. Dieser Prozess ist zwar technisch ineffizient, kann aber aus ökonomischer Sicht hocheffizient sein.

Es ist aber festzuhalten, dass Wasserstoff nicht die einzige Methode ist, einen derartigen Ausgleich darzustellen. Der technologische Fortschritt bei Batterien ist enorm, und es ist zu erwarten, dass Batterien durchwegs effizienter und günstiger sind. Des Weiteren führt eine größtmögliche Vernetzung der Energieerzeuger zu einer geringeren zeitlichen Variation in der Energieerzeugung. Und schließlich sind Marktmechanismen sehr gut geeignet, Engpässe in der Energienachfrage zu vermeiden. Zur Vermeidung von Spitzenpreisen sind die Verbraucher aus Industrie und Haushalten durchaus bereit, die Nachfrage nach elektrischem Strom zu verringern oder zeitlich zu verlagern.