(Grafik von Visual Capitalist veröffentlicht am 13. Dezember 2023)
Wie Wasserstoff eine Netto-Null-Zukunft befeuern könnte
Wasserstoff hat einen um 300 % höheren Energiegehalt als Benzin, wird von der Sonne genutzt, um lebensspendende Wärme und Licht zu erzeugen, und bei der Verwendung in Brennstoffzellen entsteht als einziger „Abfall“ Wasser.
Daher ist es keine Überraschung, dass die politischen Entscheidungsträger genau auf den Treibstoff im Wettlauf um Netto-Null achten. Aber wird das Angebot da sein, wenn es benötigt wird, da die Nachfrage bis 2050 sprunghaft ansteigen wird?
Die Grafik soll veranschaulichen, wie Wasserstoff eine Netto-Null-Zukunft befeuern könnte.
Der Stand beim Wasserstoff
Laut Daten der Internationalen Energieagentur (IEA) betrug die globale Wasserstoffproduktionskapazität im Jahr 2022 95 Mio. Mt pro Jahr (Mt = metrische Tonne – Maß im angelsächsischen Sprachraum), konzentriert in der Industrie und Raffinerie.
Im Netto-Null-Szenario der IEA, das den durchschnittlichen Temperaturanstieg auf 1,5 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau begrenzt, muss die jährliche Produktion um mehr als 350 % gesteigert werden, bis 2050 auf 430 Mio. Mt pro Jahr.
Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Sektoren, in denen es schwer ist, den CO2-Ausstoß einzudämmen, und in denen es nicht viele technologisch ausgereifte Alternativen gibt.
In der Schifffahrtsindustrie könnte Wasserstoff beispielsweise herkömmlichen schweren Schiffsdiesel (Bunkeröl) ersetzen. Auch in der kommerziellen Luftfahrt könnte es die 1,5 Millionen Barrel Kerosin ersetzen, die täglich in den Vereinigten Staaten verbraucht werden.
Wasser, Wasser überall und kein Tropfen zum Trinken
Wasserstoff ist zwar das am häufigsten vorkommende Element im Universum, kommt auf der Erde jedoch nur in winzigen Mengen als Gas vor und muss daher von anderen Verbindungen wie Wasser getrennt werden. Und das erfordert Energie, die je nach Kraftstoffquelle emissionsarm oder emissionsreich sein kann.
Es gibt einen wahren Regenbogen an Farben, um Wasserstoff anhand seiner Herstellung zu unterscheiden, aber der Einfachheit halber sind hier die drei wichtigsten: Grau – hergestellt durch Dampf oder Vergasung aus unverbrannten fossilen Brennstoffen; Blau – hergestellt durch Dampf oder Vergasung aus unverbrannten fossilen Brennstoffen mit Kohlenstoffabscheidung; Grün – Elektrolyse mit erneuerbaren Energien.
Im Jahr 2022 betrug der Anteil der emissionsarmen Wasserstoffproduktion (blau + grün) nur 1,1 %, der nach dem Netto-Null-Szenario der IEA bis 2050 steil auf 96,7 % ansteigen muss.
Projektpipeline und Pipeline-Projekte
Wie nah sind wir also an 430 Mio. Mt pro Jahr?
Laut der Datenbank für Wasserstoffproduktions- und Infrastrukturprojekte der IEA betrug die Produktionskapazität im Jahr 2022 95,0 Mt pro Jahr. Betrachtet man die geplanten Projekte nach dem Zeitpunkt ihrer Inbetriebnahme, so zeigt sich, dass sich nach 2035 eine kleine Lücke auftut, die sich bis 2050 zu einer Kluft von 200 Mio. Mt pro Jahr ausweitet.
Da die Frist 2050 immer mehr in den Fokus rückt, werden wahrscheinlich weitere Ankündigungen folgen, aber eine nachhaltige politische Unterstützung wird für die Erreichung dieses Ziels von entscheidender Bedeutung sein.
Doch selbst wenn diese Kapazitäten in Betrieb genommen werden, muss der Wasserstoff noch von seinem Herstellungsort dorthin gebracht werden, wo er verwendet werden soll. Und ein Teil dieses Puzzles sind die Pipelines, die von 5.000 km im Jahr 2022 auf über 200.000 km im Jahr 2050 ausgebaut werden müssen.
Eine stellare Zukunft für Wasserstoff?
Aber die Dynamik nimmt zu. Der zweitgrößte Hafen Europas, Antwerpen-Brügge, hat sich verpflichtet, bis 2050 kohlenstoffneutral zu werden, wobei Wasserstoff eine Schlüsselrolle spielt. Eine kürzlich durchgeführte Studie über die kanadischen Ölsandvorkommen ergab, dass mit Wasserstoff zwischen 2021 und 2050 jährlich 1,5 Mio. Kubikfuß Erdgas eingespart werden könnten, was 76 % weniger CO2-Emissionen bedeuten würde.
Letzten Endes könnte der Stoff, aus dem Sterne bestehen, eine glänzende Zukunft haben.