Die Wasserstoffstrategie der Bundesregierung setzt auf einen schnellen Markthochlauf und große Importmengen. Eine neue Analyse des Westfälischen Energieinstituts (WEI) an der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen macht jedoch deutlich, dass ein entscheidender Faktor bislang zu wenig Beachtung findet: die Speicherung.
Auf Basis gängiger Energieszenarien kommen die Forschenden zu dem Ergebnis, dass Deutschland künftig Wasserstoffspeicher mit einer Kapazität von etwa 175 bis 315 Terawattstunden benötigen könnte. Damit bewegt sich der Bedarf in einer Größenordnung, die mit heutigen Erdgasreserven vergleichbar sei – allerdings unter völlig anderen technischen Voraussetzungen.
Deutlich mehr Volumen erforderlich
Der Vergleich mit Erdgas greift nur auf den ersten Blick. Denn Wasserstoff weist eine deutlich geringere volumetrische Energiedichte auf. Das bedeutet, dass für die gleiche Energiemenge erheblich mehr Speichervolumen benötigt wird. Laut WEI-Studie könnte der Bedarf beim Volumen etwa fünfmal so hoch liegen wie im heutigen Erdgassystem.
Diese Differenz hat weitreichende Konsequenzen für die Infrastrukturplanung. Bestehende Gasspeicher könnten zwar grundsätzlich eine Rolle spielen, reichten aber allein nicht aus, um die künftigen Anforderungen zu erfüllen. Der Ausbau zusätzlicher Speicherkapazitäten werde damit zu einer zentralen Voraussetzung für das Funktionieren des Wasserstoffsystems.
Importstrategie erhöht den Druck
Die Speicherfrage gewinnt zusätzliche Bedeutung durch die erwartete Importabhängigkeit. Deutschland wird einen erheblichen Teil seines Wasserstoffbedarfs aus dem Ausland decken müssen. Damit steigen die Anforderungen an die Fähigkeit, große Mengen zwischenzuspeichern und zeitlich flexibel bereitzustellen.
Die WEI-Forschenden übertragen in ihrer Analyse zentrale Mechanismen des heutigen Erdgasmarktes auf eine zukünftige Wasserstoffwirtschaft. Dazu gehören saisonale Schwankungen ebenso wie die Notwendigkeit, Versorgungssicherheit durch strategische Reserven abzusichern. In einem solchen System werden Speicher zu einem unverzichtbaren Bindeglied zwischen Importen, Netz und Verbrauch.
Schlüsselrolle im Energiesystem
Wasserstoff soll im künftigen Energiesystem nicht nur als Energieträger dienen, sondern auch als Flexibilitätsoption – insbesondere für sogenannten überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien. Genau dafür sind jedoch ausreichende Speicherkapazitäten erforderlich.
Ohne diese Pufferfunktion lassen sich Schwankungen bei der Stromerzeugung aus Wind und Sonne kaum ausgleichen. Die Studie warnt daher indirekt vor einem strukturellen Ungleichgewicht: Werde die Speicherfrage nicht mitgedacht, drohe der Wasserstoffhochlauf an praktische Grenzen zu stoßen.
Infrastruktur als strategische Aufgabe
Für die Energiebranche ergibt sich daraus: Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft erfordert nicht nur Elektrolyseure, Importterminals und Leitungsnetze, sondern in gleichem Maße eine vorausschauende Speicherstrategie. Diese muss frühzeitig entwickelt und mit entsprechenden Investitionen hinterlegt werden.
Die Wasserstoffstrategie der Bundesregierung sieht unter anderem vor, Deutschland bis 2030 zum Leitanbieter für Wasserstofftechnologien zu machen, die heimische Elektrolysekapazität bis dato auf zehn Gigawatt zu steigern – aktuell sind es laut dem Energiewirtschaftlichen Institut an der Universität zu Köln 181 Megawatt – und ein 1800 Kilometer umfassendes "Kernnetz" aufzubauen.
Die 59-seitige Studie "Wasserstoffspeicherung im Jahr 2045 als Konsequenz einer grünen Wasserstoffwirtschaft" ist online als PDF verfügbar.
