Sachsen-Anhalt – Das Wasserstoffwunderland Vom Solar- zum Wasserstoffvalley?

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In der Tafel der chemischen Elemente steht der Wasserstoff mit dem Buchstaben H an erster Stelle. Geht es nach dem Willen von Politik und Industrie, dann wird der Wasserstoff auch in der Wirtschaft irgendwann an Nummer eins stehen – als Ersatz für Öl und Gas. Sachsen-Anhalt will dabei eine Vorreiterrolle übernehmen. Es wäre ja nicht das erste Mal, dass das Land hofft, mit Hilfe neuer Technologien, sich wirtschaftlich besser aufzustellen. Folgt nach dem Solarvalley das Wasserstoff-Valley?

Ein Hinweisschild an der ersten Wasserstofftankstelle in Sachsen-Anhalt mit dem Schriftzug «Wasserstoff»
Sachsen-Anhalt setzte auf Wasserstoff-Technologie und will Vorreiter sein. Bildrechte: dpa

Überfliegt man die vielen Meldungen zum Thema Wasserstoff, die zahlreichen Einlassungen von Spitzenpolitikern, Industriekapitänen und Börsianern, könnte man den Eindruck gewinnen, dass wir so weiter leben können wie bisher. Nur müssen wir halt auf eine Wasserstoff-Wirtschaft umstellen – so, als wäre der Wasserstoff eine Art Öl.

Doch der Vergleich hinkt. Denn anders als Öl, lässt sich Wasserstoff weder fördern noch ergraben oder schürfen, denn das Gas kommt in Reinform auf der Erde nicht vor. Man muss es erst einmal herstellen. Das wird schon seit vielen Jahrzehnten auch großindustriell betrieben. In Leuna etwa, wo die Linde AG aus Erdgas Wasserstoff herstellt, wobei allerdings mit jeder Tonne Wasserstoff leider auch rund zehn Tonnen CO2 anfallen.

Großversuch in Leuna

Man könnte aber Wasserstoff auch herstellen, indem man mit Hilfe von Strom große Mengen Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet, was kein CO2 verursacht. Und wenn dann der Strom noch aus regenerativen Energien kommt, dann hat man klimaneutralen, also "grünen" Wasserstoff, erzeugt. Der kann dann von der Chemieindustrie genutzt werden, um "grüne" Chemieprodukte herzustellen.

Das soll in Leuna in der weltweit größten Anlage dieser Art erprobt werden. Doch man sollte die Erwartungen an ein Wasserstoffwunder nicht allzu hochschrauben, denn außer dem politisch erklärten Willen spielen leider auch noch ein paar Naturgesetze eine Rolle.

Eine Grafik mit Windrädern und Solarpanels. 1 min
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Was vom Sonnenstrahl übrig bleibt

Professor Martin Wolter forscht an der Magdeburger Otto-von-Guericke-Universität und ist Inhaber des Lehrstuhls für Elektrische Netze und Erneuerbare Energie. Und er verweist auf ein Problem, das schon so manchen Erfinder verzweifeln ließ. Nämlich, dass bei jeder Form von Energieumwandlung ein Teil der Energie verloren geht. Das merken täglich die Autofahrer, denn ein großer Teil des Kraftstoffs wird ja in Hitze umgewandelt, weswegen jedes Auto so eine Art rollender Toaster ist. Physiker ermitteln deshalb Wirkungsrade, um zu schauen, was von der Energie übrigbleibt.

Martin Wolter rechnet das mal für den grünen Wasserstoff durch, am Beispiel von Solarstrom: "Also die Sonne scheint und ich rechne jetzt mal sehr optimistisch mit 20 Prozent Wirkungsgrad der Solarzelle. Wenn ich jetzt aus diesem Strom Wasserstoff herstelle, verliere ich etwa ein Drittel der Energie. Dann habe ich nur noch einen Gesamtwirkungsgrad von 14 Prozent. Wenn ich nun aus dem Wasserstoff wieder Strom mache, um zum Beispiel ein E-Auto zu betreiben, verliere ich mindestens ein weiteres Drittel. Das heißt, ich lande bei einem Wirkungsgrad, der im Bereich unter sieben Prozent liegt. Da ist vom Sonnenstrahl nicht viel übriggeblieben."

Schuld daran sind aber nicht die Ingenieure, denn der Energieverlust ist ein Naturgesetz, so wie die Erdanziehungskraft oder die Geschwindigkeit des Lichts.

Professor Martin Wolter 1 min
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MDR SACHSEN-ANHALT - Das Radio wie wir Do 29.07.2021 14:30Uhr 00:56 min

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Riesiger Energiebedarf

Natürlich kennt man das Problem auch in Leuna. Für die Versuchsanlage soll extra ein Solarpark entstehen. Doch mittelfristig wird das keinesfalls reichen. Der Geschäftsführer des Chemieparks infraleuna, Christof Günther, hat inzwischen vor überzogenen Erwartungen an die Energiewende gewarnt. "Wir sind uns einig, dass wir auch langfristig eine leistungsfähige Industrie in diesem Land haben wollen. Und die ist von bezahlbarer Energie abhängig. Und an der Stelle wird man sehen, ob die großen Ambitionen, die mit dem letzten Klimaschutzgesetz formuliert sind, auch mit dem praktisch Machbaren übereinstimmen."

Technisch sei es durchaus möglich, das bisher verwendete Erdgas durch regenerativen Strom zu ersetzen, so Günther. "Aber das bedeutet einen riesengroßen Energiebedarf. Wir reden von 1,2 bis 1,3 Gigawatt. Das entspricht der Leistung eines sehr großen Kohlekraftwerks oder auch eines Atomkraftwerks." So viele Windräder und Solaranlagen kann Sachsen-Anhalt gar nicht aufstellen, um allein nur Leuna mit regenerativem Strom zu versorgen. Und das Interesse an Wasserstoff geht über die Chemie hinaus.

Christof Günther, Geschäftsführer bei Betreibergesellschaft InfraLeuna. 1 min
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MDR SACHSEN-ANHALT - Das Radio wie wir Do 29.07.2021 14:30Uhr 00:51 min

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Womit rollen die LKW der Zukunft

Nur fünf Minuten zu Fuß braucht man an der Magdeburger Uni, um von den Elektroingenieuren und ihren Wirkungsgraden hin zu den Motorenentwicklern zu wechseln, bei denen es natürlich auch um die Energiewende geht. Professor Hermann Rottengruber ist Experte in einem Fachgebiet, das derzeit von so manchem als Auslaufmodell gehandelt wird, denn Rottengrubers Herz schlägt nach wie vor für den Verbrennungsmotor.

Dass sich Batteriefahrzeuge in den nächsten Jahren in vielen Bereichen durchsetzen werden, steht für Rottengruber dennoch außer Frage. Aber wer den Klimawandel ernst nimmt, der müsse auf flexible Lösungen setzen so Rottengruber: "Wenn man sich die CO2-Emissionen im Verkehr anschaut, dann ist es sicherlich auch der SUV, sicherlich auch die Familienkutsche, die da CO2 verursacht. Aber zwei Drittel der Emissionen kommen vom Lastverkehr, diesen Vierzigtonnern, die auf der A2 einen festen Korridor bilden. Dort gibt es im Augenblick noch keine ernstzunehmende Lösung, das mit batterieelektrischen LKWs darzustellen." Denn nach derzeitigem Stand bräuchte der Vierzigtonner eine zwanzig Tonnen Batterie, um über größere Strecken zu kommen.

Ein Verbrennungsmotor auf Wasserstoffbasis könnte für Lastfahrzeuge und Arbeitsmaschinen eine sinnvolle Alternative zur Batterie sein, so Rottengruber. Der Ingenieur weiß, wovon er spricht, denn für Audi hat er vor Jahren einen solchen Motor mitentwickelt.

Professor Hermann Rottengruber 1 min
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Mo 02.08.2021 11:04Uhr 00:40 min

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Video

Die CO2-Bilanz des Wasserstofffahrzeugs funktioniert aber nur, wenn es sich um grünen Wasserstoff handelt, der da getankt wird. Aber auch andere energieintensive Wirtschaftszweige wie die Zement- oder Stahlindustrie setzen auf Wasserstoff, um ihren CO2-Ausstoß zu reduzieren. Da dürfte die Produktion von regenerativer Energie schnell an ihre Grenze kommen.

Professor Hermann Rottengruber 1 min
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MDR SACHSEN-ANHALT - Das Radio wie wir Do 29.07.2021 14:30Uhr 00:38 min

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Sachsen-Anhalts Wasserstoffstrategie

Im Mai dieses Jahres, kurz vor der Landtagswahl, hat die Landesregierung eine Wasserstoffstrategie verabschiedet.

Auf rund 20 Seiten wird der Weg zu einer "Wasserstoffmodellregion Sachsen-Anhalt" beschrieben. Sucht man allerdings in dem Papier nach fundierten Zahlen, dann findet man eher Hinweise als belastbare Aussagen. So ist auf Seite Acht als Ziel formuliert: "Bis 2040 – Deckung des Wasserstoffbedarfs mit CO2-freiem und -neutralem Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Preisen."

Über welche Größenordnungen da geredet wird, bleibt unklar. Erst auf Seite 13 findet sich dann ein eher versteckter Hinweis: "Um den Anwendern den Zugang zur Wasserstoffinfrastruktur zu erleichtern und einen zügigen Ausbau der Transportinfrastruktur sicherzustellen (u. a. im Hinblick auf den voraussichtlichen Importbedarf) setzt sich Sachsen-Anhalt für eine zügige und verursachergerechte Regulierung von Wasserstoffnetzen ein." Woher jedoch dieser Wasserstoff importiert werden soll, dazu findet sich in dem gesamten Strategiepapier kein einziger Hinweis.

Rechnung mit ungedeckten Schecks

Solche wagen Planungen sind in Deutschlands Politik aber nicht ungewöhnlich. So hat Bundeswirtschaftsminister Altmeier (CDU) erst vor vierzehn Tagen eingeräumt, dass Deutschland wegen der Energiewende deutlich mehr Strom benötigt, als bislang prognostiziert.

Fachleute hatten eine solche Korrektur schon lange gefordert. Und auch der Energieexperte an der Magdeburger Universität, Professor Martin Wolter, hält von der gegenwärtigen Energiepolitik nicht allzu viel: "Ganz ohne konventionelle Kraftwerke geht es derzeit nicht. Im Augenblick tragen wir vieles von der deutschen Energiewende auf den Schultern unserer europäischen Nachbarn aus. Die sorgen nämlich für die Systemstabilität. Das ist aber dann quasi nur ein gedankliches Greenwashing, weil wir ja nur den eigenen Kraftwerkspark abgeschaltet haben."

Professor Martin Wolter 1 min
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MDR SACHSEN-ANHALT - Das Radio wie wir Do 29.07.2021 14:30Uhr 01:06 min

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Auch Professor Hermann Rottengruber, der Motorenentwickler sieht in der gegenwärtigen Debatte wenig politischen Weitblick: "Es wird einen globalen Austausch von Energieströmen geben müssen. In Subsahara-Afrika oder auf der arabischen Halbinsel kann Sonnenstrom günstig hergestellt werden, der dann vor Ort in Wasserstoff oder Methanol umgewandelt wird, um dann – wie bislang das Öl – mit Tankschiffen verteilt zu werden."

Nach den mühseligen Debatten über den Bau von Nordstream Zwei, ahnt man, welche diplomatischen Hürden da zu nehmen sind.

Die Hoffnung, dass wir weiter wie bisher unbeschwert produzieren und konsumieren können, und das auch noch klimaneutral, durch den Einsatz von grünem Wasserstoff, ist bei näherem Blick Wunschdenken. Andererseits ist die Alternative, also Verzicht, eine politische Botschaft, die sich sehr schlecht verkauft.

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Über den Autor Geboren ist Uli Wittstock 1962 in Lutherstadt Wittenberg, aufgewachsen in Magdeburg. Nach dem Abitur hat er einen dreijährigen Ausflug ins Herz des Proletariats unternommen: Arbeit als Stahlschmelzer im VEB Schwermaschinenbaukombinat Ernst Thälmann. Anschließend studierte er evangelische Theologie.

Nach der Wende hat er sich dem Journalismus zugewendet und ist seit 1992 beim MDR. Er schreibt regelmäßig Kolumnen und Kommentare.

Quelle: MDR/Uli Wittstock, Fabian Frenzel

Dieses Thema im Programm: MDR SACHSEN-ANHALT - Das Radio wie wir | 29. Juli 2021 | 14:30 Uhr

5 Kommentare

Eulenspiegel vor 7 Wochen

Wasserstoff wird ein elementarer Bestandteil unserer Energieversorgung werden. Für die Industrie, den Güterverkehr, die Schifffahrt und den Flugverkehr wird Wasserstoff in Zukunft unverzichtbar werden. Dazu kommt das dies ein Energieträger ist den man unbegrenzt speichern kann.

hansfriederleistner vor 7 Wochen

Auch zur Wasserstoffgewinnung wird sehr viel Strom gebraucht. Wo soll der herkommen? Eine Steckdose reicht da nicht. Die Regierung soll doch erst die Stromversorgung für all diese Projekte sichern. Dann kann geplant und gebaut werden.

Realist62 vor 7 Wochen

Wenn, man den Beitrag liest schon.
Ja Wasserstoff hat im großflächigen Verkehrswesen die größere Zukunft als die Batteriemobilität.

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