In die kontroverse Debatte über die Herstellung und Produktion von Wasserstoff hat sich nun auch die Fraunhofer-Gesellschaft eingeschaltet. In einer "Wasserstoff-Roadmap" erläutern das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE unter Beteiligung des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS, was getan werden muss, um eine Wasserstoffwirtschaft in Deutschland zu entwickeln.
Im Zentrum der Überlegungen der Forscher steht die Wasserelektrolyse, die zu einer entscheidenden industriepolitischen Komponente werde – und das nicht nur, um Wasserstoff herzustellen, sondern auch als Flexibilitätsoption im deutschen Stromnetz. Zudem könne die dahinterstehende Technologie zu einer "Kerntechnologie" für den deutschen Exportmarkt werden.
Elektrolyse zügig vorantreiben
Das Potenzial sei noch längst nicht ausgereizt. Die Kapazität lasse sich laut Studien bis 2050 auf 50 bis 80 GW steigern – allerdings nur dann, wenn die Technologie nun zügig vorangetrieben werde. Es brauche jährliche Zuwachsraten von Elektrolyseuren im zweistelligen MW-Bereich. Bis Ende der 2020er Jahre müsste eine Leistung von 1 GW erreicht werden.
Um einen Markthochlauf zu ermöglichen, sollte der regulatorische Rahmen für Steuern, Abgaben und Umlagen auf Strom angepasst werden. Das würde die Sektorenkopplung stärken. Sinnvoll ist nach Einschätzung der Forscher auch die gezielte Förderung von Demonstrationsprojekten.
Weichen richtig stellen
Darüber hinaus müsse es nun darum gehen, international einheitliche Regularien und Standards zu schaffen sowie regulatorische Hemmnisse für Brennstoffzellenfahrzeuge und Wasserstoff-Tankstellen abzubauen. "Aus unserer Sicht existiert die Technologiebasis der gesamten Wertschöpfungskette", sagt Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, "jetzt kommt es darauf an, die Weichen so zu stellen, dass das Scale-up für die Realisierung der weiteren Kostenreduktion und das Sammeln von Betriebserfahrungen gelingt."
Mit Blick auf die momentan noch vergleichsweise hohen Kosten der Wasserstoffproduktion geben sich die Fraunhofer-Forscher optimistisch. Es sei möglich, Wasserstoff zu international konkurrenzfähigen Preisen herzustellen, wenn man in Ländern aktiv werde, in denen die Stromgestehungskosten durch PV- und Windkraftanlagen bei unter 3 €ct/kWh und die Volllaststundenzahl solcher Anlagenparks bei mindestens 4000 pro Jahr liege.
Internationale Energiepartnerschaften schließen
Viele Regionen auf der Welt hätten bereits einen solchen Weg eingeschlagen. Mit diesen sollte Deutschland Energiepartnerschaften schließen, empfehlen die Experten.
Ihre Empfehlungen haben die Fraunhofer-Forscher dem Kanzleramt wie auch den Ministerien zur Verfügung gestellt, die mit der Ausarbeitung der Nationalen Strategie Wasserstoff befasst sind. (amo)
