Drehknopf in einem Auto zur Einstellung der Tankfunktionen "elektrisch", "Wasserstoff" und "fossiler Brennstoff"
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Energiewende
Wann der Einsatz von nachhaltigen Energieformen sinnvoll ist

Wasserstoff soll die Klimaneutralität vorantreiben. Doch der Einsatz von Brennstoffen auf Wasserstoffbasis hat Grenzen, warnt eine Studie.

06.05.2021

Mit Ökostrom produzierter Wasserstoff gilt als ein Schlüsselelement für den klimaneutralen Umbau von Wirtschaft, Wohnen und Verkehr. Forscher des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) weisen jetzt allerdings darauf hin, dass er nicht in allen Bereichen das geeignete Mittel sei, um fossile Brennstoffe zu ersetzen. "Wasserstoffbasierte Brennstoffe sind ein beeindruckend vielseitiger Energieträger – doch beeindruckend sind auch ihre Kosten und die damit verbundenen Risiken", sagte Dr. Falko Ueckerdt, Leitautor der am Donnerstag veröffentlichten Studie.

Für die meisten Sektoren sei die direkte Nutzung von Elektrizität, zum Beispiel in Elektroautos oder Wärmepumpen, wirtschaftlich sinnvoller. Brennstoffe auf Wasserstoffbasis sollten deshalb vorrangig in den Bereichen eingesetzt werden, die sich kaum direkt elektrifizieren ließen. Dazu zählten "Langstreckenflüge, Teile der chemischen Produktion, Stahlerzeugung und möglicherweise einige industrielle Hochtemperaturprozesse", sagte Ueckerdt laut Mitteilung.

Mit Wasserstoff erzeugte Brenn- und Kraftstoffe (E-Fuels) seien einfacher zu speichern und zu transportieren als Strom oder reiner Wasserstoff. Das Problem liegt laut Studie aber in den großen Mengen von Ökostrom, der für die Herstellung von Wasserstoff benötigt wird. Beim deutschen Strommix des Jahres 2018 würde die Verwendung von wasserstoffbasierten Kraftstoffen in Autos, Lastwagen oder Flugzeugen etwa drei- bis viermal mehr Ausstoß von Treibhausgasen verursachen als die Verwendung fossiler Kraftstoffe.

Für den Einsatz von Wasserstoff sieht die im Journal "Nature Climate Change" präsentierte Studie eine längerfristige Perspektive. Bei steigenden CO2-Preisen könnten wasserstoffbasierte Brennstoffe wahrscheinlich bis 2040 kostenmäßig wettbewerbsfähig werden. Angesichts der Dringlichkeit der Reduzierung von Treibhausgasemissionen zur Stabilisierung des Klimas wäre 2040 jedoch zu spät für all jene Sektoren, in denen eine direkte Elektrifizierung möglich ist.

Bund investiert Milliarden in Energieforschung

"Die Energieversorgung der Zukunft muss klimaneutral, sicher und bezahlbar sein. Das ist eine große Herausforderung", erklärte dazu Bundesforschungsministerin Anja Karliczek am Mittwoch bei der Vorstellung des vom Kabinett beschlossenen "Bundesbericht Energieforschung 2021". Um diese Herausforderung zu meistern, müssten Wissenschaft und Wirtschaft innovative Energietechnologien entwickeln und in die Anwendung bringen. "Die Energieforschung ist der zentrale strategische Schlüssel auf dem Weg hin zur Klimaneutralität", ergänzte Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier.

Der Bundesbericht stellt die Förderpolitik im Energiebereich der Bundesregierung, der Länder und der EU vor. Auf Bundesebene läuft demnach derzeit in der Federführung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie mit Beteiligung der Ministerien für Bildung und Forschung sowie für Ernährung und Landwirtschaft das "7. Energieforschungsprogramm" in Deutschland.

Darüber will die Bundesregierung im Zeitraum 2018 bis 2022 insgesamt rund 6,4 Milliarden Euro Fördermittel bereitstellen, teilte das BMBF mit. 2020 habe die Bundesregierung rund 1,22 Milliarden Euro in die Forschung, Entwicklung und Demonstration moderner Energie- und Effizienztechnologien für die Energiewende ausgegeben. Das sei ein Anstieg um rund sechs Prozent im Vergleich zum Vorjahr (2019: 1,15 Milliarden Euro).

Im Rahmen der "Nationalen Wasserstoffstrategie" investiert der Bund Karliczek zufolge vor allem massiv in den Energieträger "Grünen Wasserstoff".

dpa/ckr