Wasserstoff kann auf viele verschiedene Arten erzeugt werden. Es gibt grauen und schwarzen/braunen Wasserstoff, die mit Hilfe von Gas (grau) beziehungsweise Kohle (schwarz/braun) erzeugt werden, wobei CO2 entsteht. Bei blauem und türkisem Wasserstoff entsteht Wasserstoff zwar ebenfalls aus Gas, allerdings wird dabei entweder entstehendes CO2 abgeschieden und gespeichert (blau) oder Kohlenstoff entsteht als Feststoff (türkis). Bei rotem, orangen oder grünem Wasserstoff entsteht das Gas durch Elektrolyse. Entscheidend ist hier, woher der Strom kommt. Die Autoren nennen Atomenergie (rot), Biomasse (orange) und erneuerbare Energie wie Wind oder Solar (grün).
Wo Wasserstoff wichtig wird
Derzeit sind die mengenmäßig wichtigsten Einsatzgebiete Raffinerien und die Herstellung von Ammoniak. Diese Bereiche bleiben den Autoren zufolge wichtig, als weitere künftige Großabnehmer sehen sie die Stahlerzeugung, den Transport- und Energiesektor. „Besonders hohe Relevanz besitzt Wasserstoff dort, wo direkte Elektrifizierung an physikalische oder wirtschaftliche Grenzen stößt“, schreiben die Autoren. Im Verkehrssektor sehen sie dort vor allem den Schwerlastverkehr, die internationale Schifffahrt und die Luftfahrt.
Batterieelektrische Fahrzeuge sind effizienter
In vielen Bereichen gibt es einen breiten Konsens zwischen den ausgewerteten Quellen, einige Punkte werten die Autoren aber auch als umstritten. Dazu zählt das Brennstoffzellenauto. Einige Analysen schreiben ihm ein hohes Potenzial für den Klimaschutz zu, andere halten seinen Nutzen für begrenzt oder nachrangig gegenüber anderen Technologien. Das betrifft insbesondere batteriebetriebene Autos, die den Autoren zufolge deutlich effizienter sind.
Grüner Wasserstoff ist bisher sehr teuer
Derzeit wird Wasserstoff dem Bericht zufolge weltweit „nahezu vollständig“ aus fossilen Quellen hergestellt. Damit Wasserstoff aber relevant zum Klimaschutz beiträgt, müsste der Anteil der Produktion aus klimafreundlichen Quellen massiv steigen. Nachhaltiger Wasserstoff wird den Autoren zufolge „voraussichtlich erst in den 2030er Jahren in größerem Umfang verfügbar sein“. Derzeit sei „insbesondere grüner Wasserstoff, der mittels erneuerbarer Energien erzeugt wird, deutlich teurer als fossile Alternativen“, heißt es in der Analyse. Als günstigste Alternative sehen die Autoren grauen Wasserstoff, mit 1 bis 2 US-Dollar pro Kilogramm. Grüner Wasserstoff kostet derzeit rund 7 bis 19 Dollar pro Kilo, ist also sehr viel teurer. Dieser Wert soll aber sinken, wie schnell, darüber gehen die Prognosen auseinander, die Autoren gehen aber davon aus, dass er auch 2030 noch mindestens doppelt so teuer ist wie grauer Wasserstoff.
Deutschland wird Wasserstoff importieren müssen
Um den Wasserstoffbedarf in Deutschland vollständig aus regenerativen Energien herzustellen, seien bis 2030 etwa 160 Terawattstunden zusätzlicher grüner Strom nötig. Zum Vergleich: 2024 wurden in Deutschland rund 250 Terawattstunden Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt. Die Autoren gehen aber davon aus, dass Deutschland auch langfristig Wasserstoff aus Ländern importieren wird, die bessere Bedingungen zur Erzeugung von erneuerbaren Energien haben. Leitungen für industrielle Anwendungen und große Distanzen, kleinere können per Lkw überbrückt werden. Der Aufbau eines Leitungsnetzes wird der Analyse zufolge aber Milliarden kosten.
China baut seine Produktionskapazitäten aus
Die weltweite Produktion von Wasserstoff aller Herstellungsarten beziffern die Autoren mit rund 100 Millionen Tonnen. Größter Hersteller ist China, wobei das Gas dort vor allem mit Hilfe von Kohle produziert wird. Die EU will bis 2030 10 Millionen Tonnen grünen Wasserstoff produzieren. Deutschland will etwa ein Viertel davon erzeugen. Das reicht allerdings nicht, um den Bedarf zu decken. Europa verfüge über eine „historisch starke industrielle Basis im Bereich der Elektrolysetechnologien“, schreiben die Autoren. „Frühere Analysen zeigen, dass europäische Unternehmen zeitweise rund 60 Prozent der weltweiten Elektrolyseur-Herstellungskapazität sowie etwa 40 Prozent der relevanten Patente hielten.“ Doch aktuelle Entwicklungen deuten auf eine Verschiebung hin: „Insbesondere China hat seine Produktionskapazitäten in den vergangenen Jahren erheblich ausgebaut und nimmt inzwischen eine zentrale Rolle in der globalen Elektrolyseurfertigung ein.“
