Das wichtigste und klimatechnisch Entscheidende vorab. Solange Wasserstoff aus grünem Strom (Wind- und PV-Strom) gewonnen wird, wird der Klimaschutzeffekt so lange konterkariert, bis grüner Strom in Hülle und Fülle vorhanden ist. Unter dem Strich liegt der Verlust nutzbarer Energie bei der Transformation Strom-zu-Wasserstoff um die 50%, wenn der Wasserstoff per Brennstoffzelle wieder verstromt wird, beträgt der Verlust sogar 75%. Weil der für die Wasserstoffproduktion verwendete grüne Strom in der allgemeinen Stromversorgung fehlt, muss dieser Teil durch fossil erzeugten Strom ersetzt werden. Das sind im Höchstfall genau die 75% elektrische Energie, die bei der Stromherstellung aus Wasserstoff ´verlorengingen`. Wir wollen prüfen, ob es klimatechnisch und ökonomisch nicht sinnvoll wäre, den benötigten Wasserstoff in der Industrie wie bisher konventionell mit den bewährten Verfahren und den vorhandenen Anlagen zu produzieren. Der aufwendig hergestellte, sehr teure grüne Strom, der aktuell nur in der Theorie zwecks Wasserstoffherstellung vorhanden ist, könnte dann zu 100% in die allgemeine Stromversorgung einfließen. Wenn dann – irgendwann in der Zukunft – tatsächlich weit über 100% des in Deutschland benötigten Stroms regenerativ hergestellt werden, wird eine Transformation des überschüssigen Stroms in Wasserstoff sinnvoll. Aktuell aber werden lediglich um die 60 Prozent des deutschen Strombedarfs pro Jahr regenerativ (Windanlagen und PV alleine um die 45 Prozent) hergestellt. Eine punktuelle Ausnahme bildet die im Frühjahr/Sommer auftretende Stromübererzeugung um die Mittagszeit mit oft negativen Strompreisen. Dieser Strom sollte, statt teuer verschenkt, per Wasserstoff gespeichert und in den (Vor-) Abendstunden zur Deckung der regelmäßig auftretenden Stromlücke in Deutschland verwendet werden. Damit würde dem für Deutschlands Nachbarn lukrativen Gewinnmaximierungsmodell – mit Bonus geschenkten oder extrem günstig eingekauften Strom wenig später wieder teuer an Deutschland verkaufen – die Grundlage entzogen. Grüne, aufwendig hergestellte  elektrische Energie in erheblichem Umfang zur Wasserstoffherstellung zu verschwenden, nur damit die hergestellten Produkte „grün“ (Grüner Stahl, grüne Chemie) nennen zu können, ist wenig sinnvoll, wenn man von der erheblichen Subventionierung diverser „Wasserstoffprojekte“ absieht. Mit Milliardensummen wird zum Beispiel aktuell der Bau von Anlagen zur Stahlherstellung (Direktreduktionsanlagen) bezuschusst. Anlagen, die sowohl Gas als auch Wasserstoff in Reinform und auch in beliebigen Mischverhältnissen als Energiequelle nutzen können. Wobei herkömmliches Gas über Jahrzehnte der Hauptenergieträger bleiben wird.

Deutschlands Industrie benötigt bereits heute um die 55 Terawattstunden (TWh) Wasserstoffenergie pro Jahr. Dieser Wasserstoff wird zum größten Teil konventionell per Dampfreformierung mit Erdgas als Energieträger hergestellt.

Um einen Einblick, um eine Vorstellung von der Mengenthematik in Sachen Wasserstoff zu bekommen, ein Zitat aus dem kompakt-informativen  Artikel der Wirtschaftswoche vom 14.2.2024:

„Wie viel Wasserstoff können Elektrolyseure erzeugen?

 
Die Refhyne-Anlage (10 MW) kann jährlich bis zu 1300 Tonnen Wasserstoff produzieren. Der Anlagenbauer Thyssenkrupp Nucera geht nach früheren Angaben davon aus, dass sein 20-Megawatt-Modul bis zu 3100 Tonnen Wasserstoff jährlich produzieren kann.

Wie viel Wasserstoff wird denn gebraucht?

 
Wenn von Wasserstoffmengen die Rede ist, wird auch gerne der Energiegehalt in Wattstunden genannt. 100.000 Tonnen Wasserstoff haben dabei einen Energiegehalt von 3,33 Terawattstunden (TWh), also 3,33 Milliarden Kilowattstunden.“

Wir legen die Zahlen der Wirtschaftswoche für unsere weitere Betrachtung zugrunde und sehen, dass allein für die bereits heute benötigten 55 TWh Wasserstoff um die 1,7 Millionen Tonnen Wasserstoff hergestellt werden müssen. Soll dieser Wasserstoff „grün“ sein, ist grüner Strom – vor allem aus Windkraft – in einer Größenordnung von 110 TWh bereitzustellen, denn etwa 50% elektrische Energie gehen durch die verschiedenen Verfahrens-, Transport- und Lagerungsschritte verloren. Die Anzahl der Windkraftanlagen für die Erzeugung von 110 TWh grünen Stroms wurden hier berechnet. Zur Einordnung: Im Jahr 2023 lag die komplette Windstromerzeugung Deutschland mit etwa 30.000 Windkraftanlagen (installiert seit dem Jahr 2000) bei etwas mehr als 142 TWh.

Bis zum Jahr 2030 sollen lt. Wasserstoffstrategie der Bundesregierung 10 Gigawatt (GW) Elektrolyseleistung für Wasserstoff in Deutschland bereitgestellt werden. Aktuell gibt es Anlagen mit 66 Megawatt (MW) Elektrolyse-Leistung.

Quelle

Was bedeuten die geplanten 10 GW Elektrolyseleistung konkret?

• 1.000 Anlagen à 10 MW Elektrolyseleistung müssen erstellt werden. Bei Anlagen mit höherer oder geringerer Leistung die entsprechende Anzahl.
• Diese Anlagen produzieren bis zu 1,55 Millionen Tonnen Wasserstoff pro Jahr
• Das bedeutet bis zu 52 TWh Energie aus grünem Wasserstoff, wenn diese Anzahl von Windkraftanlagen hierfür den grünen Strom produziert.

Was wiederum bedeutet, dass der zur Wasserstoffherstellung verwendete grüne Strom (104 TWh) im allgemeinen Stromnetz fehlt und fossil ersetzt werden muss. Es braucht gleichwohl nur die Hälfte des dabei erzeugten CO2 angerechnet werden.  Die andere Hälfte wird durch den erzeugten grünen Wasserstoff ausgeglichen. Bei der Stromerzeugung von 52 TWh per Gas werden gerundet 23 Millionen Tonnen CO2 ausgestoßen. Wird Braunkohle verbrannt fallen knapp 60 Millionen Tonnen CO2 an. Die Herstellung von „grauem“ Wasserstoff durch besagte Dampfreformierung (Gas) ergibt einen CO2-Ausstoß von 23 Millionen Tonnen. Der grüne Wasserstoff wäre klimatechnisch bestenfalls ein Nullsummenspiel. Schlechter sieht es aus, wenn zum Beispiel aus Kostengründen der fossile Ersatzstrom nicht aus Gas, sondern aus (Braun-) Kohle hergestellt werden muss. Dann wird die CO2 Bilanz negativ. Was bei der Wiederverstromung des grünen Wasserstoffs (elektrischer Lichtbogen) ohnehin, auch bei einer Gasverstromung, der Fall wäre. Kurz: Wenn der benötigte Wasserstoff weiterhin wie bisher hergestellt würde, würden gewaltige Investitionen wegfallen – und selbstverständlich auch die Subventionen. Das wäre dem „Klima“ egal. Die Belastung der Stromkunden/Steuerzahler aber würde sinken.

Importe grünen Wasserstoffs

 
Was für Deutschland gilt, gilt für jedes andere Land der Erde. Solange grüner Strom nicht im Überfluss vorhanden ist und die allgemeine Stromversorgung zu großen Teilen mit fossilem Strom erfolgt, ist kein Nutzen für das Klima vorhanden. Das Klimaproblem ist ein weltweites. Auch wenn Deutschland mit grünem Strom hergestellten Wasserstoff importiert, fehlt dieser Strom im Herkunftsland und muss dort fossil – in der Regel mit Kohle – hergestellt werden. Das gleiche gilt auch für Industrien in Deutschland, die den zur Wasserstoffherstellung benötigten grünen Strom mit eigenen Windkraftanlagen selbst herstellen. Der Strom fehlt im Stromnetz für die allgemeine Stromversorgung und muss fossil hergestellt werden.

Beispiel E-Mobilität

 
Es ist zum Beispiel Augenwischerei, wenn in Deutschland, in Europa rechnerisch CO2-freie Elektroautos fahren, während das bei der Batterieerzeugung erzeugte CO2 in China emittiert wird und dieser „CO2-Rucksack“ de facto erst über Jahre „abgefahren“ werden muss. Wobei die Batterie immer dieselbe sein muss. Wird sie vorher defekt, geht die Rechnung nicht auf.

Angesichts der Tatsache, dass viele E-Autos für den Nahverkehr zur und in der Stadt als Zweitwagen angeschafft werden, wo die Kilometerleistung pro Jahr eher weit unter 10.000 km liegt, ist es mehr als zweifelhaft, dass der CO2-Rucksack überhaupt abgefahren werden wird. Der Klimaschaden, der CO2_Ausstoß aber ist bei der Batterieherstellung mit dem kompletten CO2-Ausstoß sofort erheblich größer, als wenn der CO2-Ausstoß durch ein modernes Verbrennerfahrzeug über einen Zeitraum von 10 oder mehr Jahren erfolgt.

Damit kein Missverständnis aufkommt. Wir sind durchaus nicht gegen die Produktion grünen Wasserstoffs oder die geplante, weitgehende Umstellung auf Elektromobilität. Das gibt viele Impulse für die Wirtschaft, ist für viele Betriebe und Industrie ertragreich und daher begrüßenswert. Nur sollte man so ehrlich sein und anerkennen, dass auf diese Weise „ergrünende“ Industriebereiche und Gewerbe mit Klimaschutz, mit einer Senkung des CO2-Ausstoßes nichts zu tun haben. Zum Erreichen der ökonomischen Vorteile steht Ihnen die enexion-group mit umfassenden Know-how zu komplexer Materie und Gesetzeslage gerne zur Verfügung.

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