Windkraft ist über die Produktion von Wasserstoff speicherbar. (Foto: photocase)

Wasserstoff: Die Antwort auf alle Energie-Probleme?

08.11.2011, 11:34 Uhr

In der Energiebranche gibt’s mal wieder einen Wasserstoff-Boom. Denn anders als elektrischer Strom lässt sich Wasserstoff vergleichsweise leicht speichern. Außerdem kann das Gas mit Hilfe von Strom direkt erzeugt werden – mittels Elektrolyse, die Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Später folgt bei Bedarf die erneute Umsetzung von Wasserstoff in Energie. Das bietet die Chance, die größten Schwächen erneuerbarer Energie zu überwinden: den schwankenden Ertrag und die Schwierigkeiten beim Speichern des Stroms.

Die Ideen und Pilotprojekte sind vielfältig. Die erste großtechnische Anlage ist vor wenigen Tagen in Prenzlau bei Berlin als so genanntes Hybrid-Kraftwerk in Betrieb gegangen. Die Windenergiefirma Enertrag, der Mineralölkonzern Total, der Kraftwerksbetreiber Vattenfall und die Deutsche Bahn investieren dort zusammen 21 Millionen Euro. Total will den Wasserstoff aus der Anlage an einigen seiner Tankstellen an Wasserstofffahrzeuge abgeben. Neben den Windkraftanlagen ist eine Biogaserzeugung in das Prenzlauer Projekt eingebunden. Ein Blockheizkraftwerk erzeugt aus Wasserstoff und Biogas sowohl Wärme für Abnehmer im Umland als auch Strom.

Das Hybridkraftwerk mit Biogasanlage im Hintergrund. (Foto: ENERTRAG, Tom Baerwald)

Die Genossenschaft „Greenpeace Energy” (GE) zieht ihr Wasserstoff-Projekt, das freilich noch in der Vorbereitungsphase ist, anders auf. GE will die Speicher- und Verteilerkapazität des bestehenden Erdgasnetzes nutzen. Da die Speicherkapazität für reinen Wasserstoff begrenzt ist, könnte das Gas in Methan umgewandelt werden, den Hauptbestandteil von Erdgas. Greenpeace Energy geht davon aus, dass das komplett gefüllte Erdgasnetz bei optimaler Nutzung die deutsche Stromversorgung für zwei bis drei Monate sichern kann.

Die Industrie ist also Feuer und Flamme für Wasserstoff-Konzepte. Doch erst einmal langsam und kritisch nachgerechnet! Das Prenzlauer Kraftwerk zum Beispiel gewinnt maximal 120 Kubikmeter Wasserstoff pro Stunde. Damit kommen zwölf Wasserstoffautos 100 Kilometer weit. Nimmt man 100 Kilometer Tagesleistung an – für ein Pendler-Auto durchaus nicht viel –, könnte man mit der gesamten Produktion gerade einmal knapp 300 Autos versorgen. Und dafür eine Anlage, die 21 Millionen Euro kostet? Steht das noch im Verhältnis?
Auch die Gasnetz-Einspeisung hat ihre Schattenseiten: Die Erzeugung von Wasserstoff und Methan verbraucht Prozessenergie, damit betriebene Heizungen und Blockheizkraftwerke verlieren Energie durch den Schornstein. Am Ende steht ein Wirkungsgrad von nur noch 35 bis 65 Prozent der eingesetzten Windenergie. Lohnt sich das?

Der Elektrolyseur teilt Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff (Foto: ENERTRAG, Tom Baerwald)

Das bedeutet nicht, dass Wasserstofferzeugung aus Windkraft ein Irrweg wäre, aber bei aller Euphorie für neue Techniken bleiben mindestens zwei Einwände berechtigt:
Erstens besteht auf allen Ebenen, vom Rotor bis zu den vielfältigen Verbrauchern, reichlich technischer Verbesserungsbedarf, um die Energie optimal zu nutzen. Zweitens bleiben viele strategische Fragen zu klären: Welche Art der Wasserstoffnutzung ist für welches Anwendungsfeld ökologisch und ökonomisch sinnvoll; vom Heizungsbetrieb über Blockheizkraftwerk und Brennstoffzelle bis zu anderen, noch zu entwickelnden Techniken? Eher kleine und dezentrale oder große Anlagen? Ist es besser, Windparks im windreichen Norden zu ballen oder bringt die Nähe zu den Strom-Abnehmern im ganzen Land mehr, auch wenn die Auslastung dort geringer bleibt? Welche Rolle spielen neben dem Wasserstoff andere Speicherformen wie Pumpspeicherkraftwerke oder ein intelligentes Netz aus Elektroauto-Akkus? Erst wenn diese und viele weitere Fragen in einem großen Zusammenhang geklärt sind, lässt sich eine vernünftige Energie(speicher)strategie entwerfen, in der Wasserstoff sicher seinen Platz finden wird.

Volker Thies