Forscher des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) in Kassel halten den aktuell diskutierten Einsatz von Wasserstoff für die Wärmeversorgung von Gebäuden für einen Irrweg. Das geht aus der nun vorgelegten Studie mit dem Titel "Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem: Fokus Gebäudewärme" hervor. In Auftrag gegeben wurde sie vom Informationszentrum Wärmepumpen und Kältetechnik.
Im ersten Schritt haben die Forscher darin die zukünftige Wasserstoffnachfrage in allen Anwendungen und das Angebot von grünem Wasserstoff analysiert. Anschließend werden der Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland sowie eine teilweise Umnutzung des bestehenden Gasnetzes bewertet. Darauf aufbauend setzen die Wissenschaftler die bisherigen Ergebnisse in Bezug zur verstärkten Nutzung von Wärmepumpen, die über das Stromnetz direkt mit regenerativem Strom gespeist werden.
Zu kostbar für eine breite Nutzung
Das Ergebnis der Analyse ist eindeutig: "Wasserstoff ist ein kostbares Gut. Der Einsatz von H2 im Wärmebereich ist völlig absurd", stellte IEE-Leiter Clemens Hoffmann im digitalen Pressegespräch unmissverständlich fest. Er bezifferte den Wasserstoffbedarf für Deutschland bis 2050 auf 600 bis 100 Terrawattstunden.
Sollte er auch als Erdgas-Ersatz für die dezentrale Gebäudewärme genutzt werden, würde ein zusätzlicher Bedarf von 250 Terrawattstunden entstehen – Mengen, die laut Hoffmann schlichtweg nicht zur Verfügung stehen. Das heimische Erzeugungspotential über die Elektrolyse sei ohnehin sehr begrenzt. Aber auch der immer wieder ins Feld geführte Import von grünem Wasserstoff etwa aus Nordafrika stoße an Grenzen und könne nur einen Teil des Bedarfs decken.
Steigende Nachfrage führt zu höheren Kosten
Hinzu komme die Kostenproblematik. "Je mehr Wasserstoff in Europa und Deutschland nachgefragt wird, umso höher sind die Kosten", führte Hoffmann aus. Für ihn und sein Forscherteam steht daher fest, dass der von der Bundesregierung mit Blick auf die Nationale Wasserstoffstrategie diskutierte möglichst breite Einsatz von Wasserstoff in den unterschiedlichsten Bereichen nicht funktionieren wird. "Aufgrund des wirtschaftlich begrenzten Erzeugungspotenzials von Wasserstoff in Deutschland und Europa sollten wir ihn vor allem dort einsetzen, wo es keine wirtschaftlichen Alternativen gibt oder er besondere Vorteile gegenüber anderen Optionen aufweist", stellte Hoffmann klar.
Für eine Versorgung der dezentralen Gebäudewärme sei die Nutzung von Wasserstoff nicht notwendig und auch aus Kosten- und Effizienzgründen nicht sinnvoll. Hoffmann illustrierte das an einem konkreten Beispiel: Die erneuerbare Energiemenge zur Bereitstellung von Niedertemperaturwärme mit Wasserstoff sei um 500 bis 600 Prozent höher als beim Einsatz einer Wärmepumpe.
Wärmepumpe statt Wasserstoff
Deren flächendeckender Einsatz sei daher der sinnvollste Weg. Dass dann das Stromnetz ausgebaut werden müsste, bereitet den Fraunhofer-Forschern kein Kopfzerbrechen. "Die Stromnetzinfrastruktur stellt kein entscheidendes Hemmnis für die Gebäudewärmeversorgung mit Wärmepumpen dar. Der Strombedarf für die Wärmepumpen kann kosteneffizient fast ausschließlich aus nationalen regenerativen Energiequellen gedeckt werden", heißt es dazu in der Fraunhofer-Analyse.
Die Studie nimmt auch Stellung zur Frage der Beimischung von Wasserstoff ins Erdgasnetz. Das Ergebnis: Der Beitrag zum Klimaschutz sei überschaubar. Kritisch beurteilen die Wissenschaftler auch die Umwidmung bestehender Erdgasnetze. Technisch sei das zwar machbar, es würden allerdings enorme Kosten für den Austausch der Gaskessel anfallen.
Eine klare Haltung haben die Wissenschaftler auch zu der heiß diskutierten "Farbenlehre" beim Wasserstoff. Blauer Wasserstoff könne allenfalls eine Brückentechnologie dienen. Türkiser Wasserstoff wiederum sei sogar klimaschädlicher als die blaue Variante.
Forscher beobachten politische Debatte mit Sorge
Auf die mit Spannung erwartete Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung angesprochen, machte Hoffmann keinen Hehl daraus, dass er die Debatte mit Unbehagen verfolge. Er sei "extrem alarmiert", weil die Debatte über Wasserstoff so geführt werde, als ob es sich bei H2 um eine unabhängige Energiequelle handele. Die Fraunhofer-Studie sehe er auch als Versuch zu verhindern, dass die politische Debatte in die falsche Richtung läuft, betonte er. (amo)
