Anfang des Jahres kündigten mehrere große Industrieunternehmen die Gründung der Wasserstoffrat beim Weltwirtschaftsforum in Davos eine engagierte Koalition globaler CEOs, die sich für Wasserstoff zur Förderung der Energiewende einsetzen. Pierre-Etienne Franc, Sekretär der Ratsinitiative, liefert seine Analyse der Voraussetzungen für diesen Übergang.
Wenige Technologien sind so viel Faszination, Antizipation und gleichzeitiger Falschdarstellung ausgesetzt wie Wasserstoff. Manche sagen, es sei eine Technologie der fernen Zukunft, nur eine Nischenlösung, zu teuer oder – am irreführendsten – unsicher. Es ist Zeit, den Rekord klarzustellen.
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum und ein unvermeidlicher Bestandteil unseres täglichen Lebens, aus dem Wasser, das wir trinken (H2O) bis hin zu Industriebetrieben, wo Wasserstoff an Tausenden von Standorten verwendet wird, darunter Raffinerien, Elektronikfabriken, Wärmebehandlungseinheiten sowie Chemie- und Stahlfabriken. Tatsächlich werden jedes Jahr mehr als 60 Millionen Tonnen Wasserstoff für einen Markt geliefert, der auf über 100 Milliarden Dollar geschätzt wird. Dies ist das Ergebnis von 60 Jahren Entwicklung, die in den frühen Tagen in Spezialanwendungen wie der Weltraumforschung der NASA begann und sich auf fast unseren gesamten energiebezogenen Bedarf ausdehnte.
Wasserstoff ist ein Energieträger, der als Brennstoff für Strom oder in der Industrie als Rohstoff verwendet werden kann. Er erzeugt am Einsatzort keine Emissionen und kann aus (erneuerbarem) Strom oder aus kohlenstoffreduzierten fossilen Brennstoffen hergestellt werden. Die Entwicklung von Wasserstofftechnologien hat in den letzten Jahren Veränderungen mit sich gebracht und ist von Laboren zu ausgereiften Produkten übergegangen, denen einige der führenden Unternehmen der Welt vertrauen und die sie verwenden. Die jüngsten Investitionen von Walmart und Amazon in wasserstoffbetriebene Gabelstapler für ihre Lagerhäuser oder die Entscheidung von Equinix, Wasserstoffbrennstoffzellen zu verwenden, um die Effizienz ihrer Rechenzentren zu verbessern und die Emissionen zu reduzieren, sind nur einige der jüngsten Beispiele für diesen entscheidenden Wandel. Allgemeiner gesagt laufen in den USA, Europa, Japan und seit kurzem auch in China große Projekte, um Wasserstoff in der Heizung und Kühlung von Wohn- und Gewerbegebäuden, als Kraftstoff für den Transport oder zur Speicherung von intermittierender Energie aus Wind- und Sonnenenergie einzuführen. Die Breite des Wasserstoffangebots spricht Akteure entlang der gesamten Energiewertschöpfungskette an, was wiederum ausreichende industrielle Kapazitäten schafft, um in großem Maßstab zu liefern.
Dies ist zu großen Teilen auf die Vielseitigkeit von Wasserstoff zurückzuführen, eine wesentliche Eigenschaft, um die grundlegenden Veränderungen im Energiesystem auf dem Weg zu einer Zukunft mit erneuerbaren Energien zu bewältigen. Dieser Übergang erfordert Lösungen. Nachgeschaltete Verbraucher müssen ihren Energiebedarf elektrifizieren, beginnend mit dem Transport und der Einführung von Elektrofahrzeugen. Auch hier werden Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien eine erhöhte Fahrzeugautonomie und Betankungsoptionen auf dem Niveau der heutigen Geschwindigkeit ermöglichen. Die Energieeffizienz pro Meile von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien ist vergleichbar mit der von batteriebasierten Technologien für eine hohe Autonomie (> 350 Meilen), dank geringerem Gewicht und einem besseren Wärmemanagement der Systeme. Darüber hinaus kann Wasserstoff als Systembaustein helfen, den steigenden Strombedarf flächendeckend sicher und zu wettbewerbsfähigen Preisen durch die Integration großer Mengen erneuerbarer Energien in das Netz zu decken.
Eine Studie des Hydrogen Council mit analytischer Unterstützung von McKinsey & Company, die auf der bevorstehenden Veranstaltung im November dieses Jahres während der COP23 veröffentlicht werden soll, zeigt, dass bis 2030 Millionen von wasserstoffbetriebenen Autos auf den Straßen und mehrere wichtige gasbetriebene Städte unterwegs sein werden ermöglichen erneuerbare Speicherung durch 10%-Wasserstoffmischung. Hunderte von Chemie- und Stahlwerken werden bis zu 201 TP2T Wasserstoff in ihre Heizsysteme und Pufferkapazitäten mischen, und große Wasserstoffkavernen werden gebaut, um den Bedarf an alternativer Energie zu speichern und zu transportieren. Die Tiefe dieser Entwicklungen hängt jetzt nur noch von der Skalierung ab – und zwar schnell.
Es gibt keine technischen Engpässe, um die Skalierung zu erreichen, aber es muss mit Investitionen gerechnet werden. Dazu gehört der Ausbau der Gesamtzahl der Wasserstoffstationen weltweit von 300 auf 3.000 in den nächsten 5-7 Jahren. Aus diesem Grund braucht die Wasserstoffrevolution eine starke Mobilisierung sowohl von industriellen Akteuren als auch von Investoren. Unter der Annahme, dass wirtschaftliche Dynamik und politischer Wille aufeinander abgestimmt sind, erwarten Analysten, dass sich der aktuelle Wasserstoffmarkt in den nächsten 15 Jahren verdoppeln wird, ein Tempo, das mit dem Wachstum von Solar und Wind vergleichbar ist. Dies ist eine riesige Gelegenheit, die Sie sich nicht entgehen lassen sollten.
Wir können bereits die ersten Anzeichen dieses fortschreitenden Übergangs beobachten. Die Produktionskapazitäten auf der ganzen Welt wachsen, was in den kommenden Jahren zu einer zusätzlichen Kostensenkung führen wird. Neue Werke wurden in den USA, Kanada, Deutschland, Japan, Korea, China … angekündigt. Einige Märkte sind bereits voll aktiviert und nutzen kostengünstige Produkte wie Materialtransport und eigene Fahrzeugflotten wie Taxis und Busse. Wir müssen noch schneller werden.
Es gibt keine Patentrezepte für die gewaltige Aufgabe, Klimaschutzmaßnahmen, Energiesicherheit und wirtschaftlichen Erfolg zusammenzubringen, und der groß angelegte Einsatz von Wasserstoff und anderen Technologien wird nicht über Nacht erfolgen. Was jedoch bestätigt werden kann, ist, dass wir in Bezug auf Wasserstoff einen kritischen Punkt der Abstimmung zwischen technologischer Reife, politischer Nachfrage und kommerziellen Möglichkeiten erreicht haben. Die Kosten für Wasserstofftechnologien sind dramatisch gesunken und die kommerzielle Dynamik wird sich fortsetzen. Die Zukunft ist da und Wasserstoff ist bereit für die Skalierung.
Pierre Etienne FRANC, Sekretär der Initiative des Hydrogen Council.