Wasserstoff sollte vor allem dann produziert werden, wenn viel grüner Strom verfügbar ist, um zusätzliche CO2-Emissionen im Stromsystem zu vermeiden. So produzierte H2-Mengen lassen sich in sinnvollen Anwendungsbereichen zeitlich flexibel einsetzen. Ein konsequenter Ausbau der erneuerbaren Energien ist entscheidend für eine klimafreundliche Produktion von grünem Wasserstoff. Zu diesen Ergebnissen kommt eine aktuelle Studie des Reiner Lemoine Instituts im Auftrag der Ökoenergiegenossenschaft Green Planet Energy.

Die Studienautoren stellen fest, dass Wasserstoff zum Beispiel in der Stahlproduktion sowie dem Flugverkehr sinnvoll eingesetzt werden kann, weil es dort keine Dekarbonisierungsalternativen gibt. Generell gelte, dass sich grüner Wasserstoff besonders klimaschonend herstellen lasse, wenn die für die Produktion nötigen Elektrolyseure möglichst flexibel eingesetzt werden. Die Anlagen sollten also dann laufen, wenn besonders viel günstiger grüner Strom im Netz verfügbar ist und nicht möglichst viele Stunden im Jahr.

Unnötige Emissionen verhindern

Der zügige Ausbau von erneuerbaren Energien und eine flexible Fahrweise sind laut der Studie notwendig, um so wenig Emissionen wie möglich zu verursachen. Der flexibel erzeugte grüne Wasserstoff könne zeitnah und systematisch in Anwendungsbereichen eingesetzt werden, die Wasserstoff bereits zeitlich flexibel nutzen können. Beispiele hierfür seien die Grundstoffchemie und eine Beimischung ins Gasnetz, die unter anderem eine Nutzung in der Raumwärme ermöglicht.

Bei der Nutzung von Wasserstoff als Ersatz für fossiles Erdgas im Heizungsbereich sei jedoch darauf zu achten, dass dessen Einsatz die Wärmewende nicht zu Lasten effizienterer Wärmepumpen verzögern dürfe. „Damit Wasserstoff der Energiewende hilft, muss er klimafreundlich hergestellt werden. Nur dann werden Emissionen wirklich reduziert. Für 2030 zeigen unsere Berechnungen für Deutschland bei vorwiegend flexibler Fahrweise von Elektrolyseuren ein Erzeugungspotenzial von grünem Wasserstoff von bis zu 33 TWh. Der Bedarf liegt mit 133 TWh höher. Flexibilität und sinnvoller Einsatz sind bei Wasserstoffanwendung und -produktion wichtig für einen effizienten und emissionsarmen Wasserstoffhochlauf“, erläutert Kathrin Goldammer, Geschäftsführerin des Reiner Lemoine Instituts.

Wasserstoff gezielt einsetzen

Wenn die Ausbauziele der Bundesregierung für erneuerbare Energien verfehlt werden und zugleich Elektrolyseure inflexibel fahren, steigen die klimaschädlichen Emissionen um fast neun Prozent, legen die Studienautoren dar. „Die flexible Fahrweise beim Betrieb von Elektrolyseuren mit wenigen Volllaststunden ist die entscheidende Stellschraube in der Transformationsphase, denn bereits in den frühen Phasen auf dem Weg zur Klimaneutralität im Jahr 2045 sollten wir Emissionen so weit wie möglich vermeiden“, betont Carolin Dähling, Leiterin Politik und Kommunikation bei Green Planet Energy. Grüner Wasserstoff solle langfristig ausschließlich dort eingesetzt werden, wo es keine Alternativen gibt.

Darüber hinaus verdeutliche die Studie den Handlungsbedarf für die nationale Wasserstoffstrategie: „Die Bundesregierung muss sicherstellen, dass die Wasserstoffproduktion auch tatsächlich mit dem Ausbau und der wachsenden Stromproduktion aus erneuerbaren Energien synchronisiert wird. Nur dann erfüllt sich das Versprechen von Wasserstoff als Hoffnungsträger der Energiewende“, so Dähling. Dazu brauche es unter anderem strenge Nachweiskriterien für grünen Wasserstoff: „Zu lasche Vorgaben würden zu Intransparenz führen und damit Greenwashing ermöglichen.“ (amo)