Die Bundesregierung verfolgt mir ihrer Wasserstoffstrategie das Ziel, den Klimaschutz und die damit verbundenen Ziele zur Einhaltung des Pariser Klimaabkommen zu garantieren. Ob das gelingt, ist heute nicht absehbar. Doch eine Alternative zur Elektromobilität ist zwingend erforderlich, solange das Problem mit der effizienten Speicherung von elektrischer Energie und den damit verbundenen Umweltbelastungen nicht gelöst ist. Welche Möglichkeiten Wasserstoff bietet ging luckx – das magazin nach.
Wasserstoffantrieb
Die Suche nach alternativer Antriebsenergien für Fahrzeuge und der Erwärmung von Wohnungen wurde lange Zeit vernachlässigt. Doch darüber zu philosophieren bringt uns keinen Schritt weiter. Wenn wir unsere Erde erhalten wollen, sind wir verpflichtet, alles dafür zu tun. Wer jetzt „aber das kostet Geld“ einwirft, hat wahrscheinlich die Dringlichkeit immer noch nicht verstanden. Auch die einseitige Ausrichtung auf Elektromobilität ist eine Scheuklappenmentalität oder der Blick auf den eigenen Umsatz. Jetzt gilt es zügig Alternativen zu finden. Dazu sind Staat und Unternehmen in der Pflicht. Nur Prämien für den Verkauf von E-Fahrzeugen zu kassieren, ist einfach vorbei. Und wer weiß, vielleicht findet sich dann unverhofft genau die weitere Antriebsenergie, die viele Aufgaben löäsen kann. Doch dann bitte auch benennen und nicht aus Eigennutz in der Schublade verschwinden lassen.
Aktuell sind Lkw mit Wasserstoffantrieb prominent in der Nationalen Wasserstoffstrategie vertreten und stellen eine Möglichkeit dar, den Güterverkehr auf der Straße zu dekarbonisieren. Ein entscheidender Faktor, damit sich diese Technik durchsetzt, ist die Tankstellen-Infrastruktur. Das Fraunhofer ISI hat errechnet, dass im Jahr 2050 ein Netz aus 140 Tankstellen für Brennstoffzellen-Lkw reicht, um deren kompletten Wasserstoffbedarf zu decken. Die Kosten dafür belaufen sich auf rund neun Milliarden Euro pro Jahr.
Güterverkehr
Der Straßengüterverkehr in Deutschland stößt jährlich etwa 50 Megatonnen CO2 aus, für die Hälfte davon sind die etwa 250.000 schweren Lkw mit einem Gewicht über 26 Tonnen verantwortlich. Es ist abzusehen, dass das Güterverkehrsaufkommen nicht abnehmen wird, weil sich unser Einkaufsverhalten geändert hat. So muss der Verkehr bis 2050 nahezu emissionsfrei sein, um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen. Eine Möglichkeit zur Dekarbonisierung ist, die konventionell betriebenen Lkw komplett durch Brennstoffzellen-Lkw zu ersetzen, die mit Wasserstoff fahren.
Um den daraus entstehenden Bedarf von jährlich etwa 1,3 Millionen Tonnen Wasserstoff zu decken und einen zuverlässigen Lkw-Verkehr zu sichern, sind ausreichend Tankstellen notwendig. Zwar gibt es deutschlandweit bereits mehr als 80 Tankstellen für Brennstoffzellen-Pkw, die meisten davon eignen sich jedoch nicht oder nur bedingt für Lkw, da sie weder die benötigten Mengen noch eine zügige Betankung sicherstellen können. Die Stationen werden relativ gleichmäßig über das Autobahnnetz verteilt, weiterhin ist eine Konzentration entlang der Transitrouten sowie in Industrieregionen erkennbar.
Bereits 2030 werden 70 Tankstellen gebraucht
Prof. Dr. Martin Wietschel, der am Fraunhofer ISI das Competence Center Energietechnologien und Energiesysteme leitet, betont: „Bereits bis 2030 sollen die Emissionen von Lkw laut EU-Vorgaben um 30 Prozent gegenüber 2019 sinken. Um die dafür hilfreiche Nutzung von Brennstoffzellen-Lkw zu ermöglichen, muss man schon früh viele Tankstellen aufbauen: Für knapp 50.000 Fahrzeuge im Jahr 2030 braucht es bereits 70 teilweise kleinere Wasserstofftankstellen zur räumlichen Abdeckung. Diese zum Wasserstoffabsatz vergleichsweise hohe Tankstellenanzahl zeigt, dass es einen großen Bedarf nach passenden Geschäftsmodellen gibt. Auch die Frage der staatlichen Förderung für Lkw-Wasserstofftankstellen muss zügig geklärt werden.“
Entscheidend für den Erfolg der Infrastruktur ist auch die Wasserstofferzeugung (Elektrolyse). Neben einer zentralen Erzeugung des Wasserstoffs und dessen Transport zu den Tankstellen gibt es die Option, an Tankstellen Elektrolyseure zu bauen und den Wasserstoff direkt vor Ort zu erzeugen. Bei der zweiten Option empfehlen die Studienautoren eine Überdimensionierung der Elektrolyseure sowie große Wasserstoffspeicher an den Tankstellen: Auf diese Weise ist die Wasserstofferzeugung günstiger, zudem können die Lkw-Tankstellen aufgrund ihrer Größe und ihres hohen Stromverbrauchs von etwa 65 Terawattstunden pro Jahr die stark fluktuierenden erneuerbaren Energien gut in das Energiesystem integrieren und es so entlasten. Diese Flexibilisierung spart etwa eine Milliarde Euro pro Jahr. Um die Klimaziele zu erreichen, ist es zudem wichtig, „grünen Wasserstoff“ zu gewinnen, ihn also mit erneuerbaren Energien zu erzeugen.