Blauer Wasserstoff: Brücke in eine grüne Zukunft oder blaues Wunder?

Auf der Suche nach Antworten für die weltweite Klimakrise sind zahlreiche Akteure aus Politik und Wirtschaft gefragt. Speziell in Betrieben aus energieintensiven Branchen besteht viel Optimierungspotenzial. Neben Energie- und Ressourceneinsparungen profitieren Unternehmen von der Reduzierung ihrer CO2-Emissionen.

Die erneuerbaren Energien gelten zurecht als Lösung – nicht nur in Unternehmen. Neben regenerativen Quellen zählt auch grüner Wasserstoff zu den Energieträgern, mit denen der zukünftige Bedarf nachhaltig gedeckt wird. Doch 2022 steht noch nicht genug grüne Energie flächendeckend zur Verfügung, weshalb Alternativen zumindest vorerst noch notwendig sind. Um die Energiewende einzuleiten, wird zunächst noch Erdgas benötigt, etwa bei der Erzeugung von Wasserstoff für industrielle Anwendungen.

Wasserstoff in vielen Farben

Wasserstoff gilt als Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende. Bei der Herstellung wird Wasser in seine beiden Grundelemente Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Die dafür benötigte Energie und das Verfahren bestimmen den Farbton des Wasserstoffs. Kommen regenerative Quellen bei einer Elektrolyse zum Einsatz, spricht man vom grünen Wasserstoff. Diese Herstellungsvariante ist CO2-neutral und wird langfristig einen wertvollen Beitrag leisten, um die Klimaziele zu erreichen.

Vorerst wird bei der Produktion von Wasserstoff allerdings weiterhin Gas benötigt. Denn die Erzeugung des klimaneutralen Energieträgers ist mit hohen Investitionen verbunden. Die Brücke in die CO2-freie Zukunft kann blauer Wasserstoff sein. Bei der Herstellung wird Wasserstoff aus Erdgas gewonnen. Dabei entsteht Kohlendioxid als Abfallprodukt, das abgefangen und unterirdisch gelagert wird. Weil das klimaschädliche Gas nicht in die Atmosphäre entweichen kann, gilt diese Methode als CO2-neutral – und ist dennoch nur eine Brückentechnologie, da Erdgas zur Herstellung benötigt wird.

Der Bedarf an Wasserstoff ist allerdings schon heute vorhanden, etwa in der chemischen Industrie. Die Produktion ist derzeit allerdings nicht klimaneutral. Zur Erzeugung von grauem Wasserstoff wird das Erdgas unter Hitze aufgespalten. Mit jeder gewonnenen Tonne entstehen rund zehn Tonnen Kohlendioxid, die in die Atmosphäre entweichen. In vielen Betrieben soll allerdings schon in naher Zukunft bei vielen Prozessen CO2-neutral erzeugter Wasserstoff oder Folgeprodukte verwendet werden, anstelle von fossilen Energieträgern – ein weiterer Schritt in eine nachhaltigere Energieversorgung.

Blaue Brückentechnologie

Flächendeckend steht grüner Wasserstoff allerdings leider noch nicht zur Verfügung, ebenso wie andere erneuerbare Energien. Dabei benötigen viele Industriebetriebe bereits heute große Mengen. Eine Übergangslösung ist gefragt – blauer Wasserstoff könnte die Dekarbonisierung schnell und engagiert vorantreiben. Obwohl Gas zur Herstellung genutzt wird, sehen Forscher nur geringe Risiken. Im Gegenteil: Im September 2021 veröffentlichte eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern unter Leitung des Paul-Scherrer-Instituts PSI und der Heriot-Watt-Universität eine Studie, in der die Auswirkungen der blauen Produktion auf das Klima umfangreich analysiert wird. Darin richtet sich der Fokus zusätzlich auf den Transport. Um die CO2-Emissionen so gering wie möglich zu halten, darf kein Erdgas auf dem Weg von der Förderung bis zur Wasserstoff-Herstellung verloren gehen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Effektivität der CO2-Abscheidung bei der Erdgasreformierung.

Entscheidend für die Klimabilanz der blauen Brückentechnologie ist die Speicherung. Wenn die entstehenden CO2-Emissionen sicher gelagert werden, zum Beispiel in ehemaligen Erdgasfeldern der Nordsee, ist diese Produktionsweise fast so umweltfreundlich wie die Herstellung von grünem Wasserstoff. Die Prognose ist realistisch. Ein Blick nach Nordeuropa zeigt, dass Norwegen schon heute Erdgas nahezu verlustfrei gewinnt, transportiert und reformiert. Die Emissionswerte liegen unter 0,5 Prozent. Auf diese Weise entsteht eine Brücke zur grünen Energie. Doch all diese Lösungen können nur ein Übergang sein. Ziel bleibt, genügend regenerative Energieträger für die Elektrolyse von grünem Wasserstoff aufzubauen.