Navigation
Wasserstoff-Container neben Photovoltaik und Windkraft

Wasserstoff – Langzeitspeicher für erneuerbare Energien

Strom aus erneuerbaren Energien gibt es im EWE-Netzgebiet viel. Manchmal sogar mehr als Menschen und Unternehmen in der Region verbrauchen können. Um diese Fülle voll auszuschöpfen und reibungslos ins Energiesystem zu integrieren, bietet die Wasserstoff-Technologie verheißungsvolle Ansätze.

Denn das Zuviel an Strom kann zur klimaschonenden Produktion von grünem Wasserstoff genutzt werden. Der Wasserstoff wiederum kann gespeichert, über das vorhandene Erdgasnetz transportiert und – ganz nach Bedarf –  wieder genutzt werden, zum Beispiel in der Industrie oder im Verkehr. Und das ganz ohne, dass schädliche Klimagase oder Nebenprodukte wie Kohlenstoffdioxid oder Kohlenstoff entstehen.

Die EWE-Regionen bieten das richtige Umfeld zur Etablierung dieser neuen Technik, denn hier kommt alles zusammen, was nötig ist: Das Know-how, die Infrastruktur, die Kraft der erneuerbaren Energien und die Partner, die eine erfolgreiche, klimaschonende Wasserstoffwirtschaft aufbauen wollen.
Was genau ist Wasserstoff?
Wasserstoff-Molekül Foto: Adobe Stock | peterschreiber.media

Um zu verstehen, warum Wasserstoff ein so wertvoller Baustein für die Energiewende sein kann, hilft ein Blick bis runter auf die Moleküle. „H“ ist das chemische Zeichen für Wasserstoff, abgeleitet vom lateinischen hydrogenium. Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und Bestandteil fast aller organischen Verbindungen.

Zwei Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom bilden zusammen die Grundlage allen Lebens auf der Erde: Wasser oder chemisch ausgedrückt H2O. Wasserstoff ist brennbar und lässt sich ähnlich wie fossiles Erdgas oder Methan als Energieträger verwenden. Anders als bei fossilen Energieträgern entsteht bei dem Verbrennungsprozess aber lediglich Wasserdampf statt umweltschädlicher Abfallprodukte wie Schwefeloxide, Kohlenstoff, Kohlenmonoxid oder das besonders klimaschädliche Kohlendioxid.

Wie kann Wasserstoff hergestellt werden?

Es gibt verschiedene Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff. Um klimaschonenden, sogenannten „grünen“ Wasserstoff herzustellen, wird das Verfahren der Elektrolyse eingesetzt. Bei der Elektrolyse wird Wasser unter Einsatz von elektrischer Energie, also Strom, in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten.

Auch aus Erdgas und Methan kann Wasserstoff hergestellt werden: Mittels Dampfreformierung und Methanpyrolyse werden Erdgas oder Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff beziehungsweise Kohlenstoffdioxid gespalten. Aufgrund solcher Abfallprodukte sind diese Verfahren jedoch umweltschädlich. Elektrolyse ist die bessere Alternative. Diese ist zwar aufwendiger als andere industrielle Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus fossilen Energieträgern. Stammt der eingesetzte Strom aber aus erneuerbaren Energiequellen, ist die Elektrolyse ein klimaneutrales Produktionsverfahren, in das nur Wasser, Sauerstoff und Wasserstoff involviert sind.

Zukunftsträger Wasserstoff – der Schlüssel zur Energiewende

Wasserstoff wird einer der zentralen Energieträger in der Zukunft werden, damit die Ziele Energiewende und Klimaneutralität erreicht werden können. Dabei sind die Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff sehr vielseitig. Relevante Bereiche sind aktuell Mobilität mit Brennstoffzellen oder auch synthetische Kraftstoffe, aber auch in der Energiespeicherung wird Wasserstoff derzeit eingesetzt.

Balkendiagramm Produktion von Wasserstoff weltweit

Das Institut IRENA hat statistische Daten erhoben, wie sich die Produktion der Menge an Wasserstoff weltweit bis 2050 entwickeln wird. Dabei handelt es sich um Prognosen. So wurden von 2015 bis 2018 rund 1.8 Millionen Tonnen an blauem und grünem Wasserstoff erzeugt, bereits 2030 im PE-Szenario werden es rund 19 Million Tonnen sein. Ein Planed-Energy-Szenario beschreibt das Referenzszenario auf Grundlage der bestehenden nationalen Energiestrategien. Im Jahr 2050 werden rund 65 Millionen Tonnen an nachhaltig erzeugtem Wasserstoff erzeugt. Bereits ab 2030 wechselt das Hauptprodukt von grünem zu blauem Wasserstoff. Hierbei wird deutlich, dass Wasserstoff ein essenzieller Bestandteil auf dem Weg zur Klimaneutralität ist.

Ähnliche Entwicklungen zeigt auch eine Studie von Greenpeace, die sich mit den Produktionskosten von Wasserstoff in Deutschland befasst. Dabei werden die Kosten in ct/kWh Wasserstoff angegeben und nach Farbe des Wasserstoffs unterschieden. Befinden wir uns im Jahr 2019 noch bei 16,5 ct/kWh, wird der Preis im Jahr 2030 bereits auf 12 ct/kWh fallen. Die Studie endet mit einer Preisentwicklung im Jahr 2050, wo der Preis für eine Kilowattstunde Wasserstoff bei rund 9 ct liegt.

Beide Studien zahlen auf das Vorgehen von EWE ein. Der Konzern sieht Wasserstoff als einen der wichtigsten Energieträger in der Zukunft. Bereits heute stellt EWE die Weichen auf Zukunft. Dieses Verständnis bringt den Konzern mit unterschiedlichen Pilotprojekten auf den Weg, nationaler und internationaler Pionier der Wasserstoffwirtschaft zu werden.

Wasserstoff als Energiequelle nutzen
Techniker auf Windrad mit Blick in die Ferne

Wetterabhängig bereitstehender Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind kann in den speicherbaren Energieträger Wasserstoff umgewandelt werden, der zudem für vielfältige Einsatzzwecke von Mobilität bis Heizung eingesetzt werden kann.

Gerade in der EWE-Region im Nordwesten fließen schon jetzt über 90 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien durch die Netze. Das flache Land und die Küstenregionen bieten optimale Voraussetzungen für eine reiche Ausbeute von Windstrom an Land. Auch die großen Offshore-Windparks liefern reichlich Strom aus dem Meer ans Festland.
Immer wieder produziert die Region zeitweise mehr Energie als die Menschen und Unternehmen überhaupt verbrauchen können. Hier können Wasserstoff-Elektrolyseure als flexible Verbraucher helfen, Erzeugungsspitzen abzufangen – ist zu viel Strom aus Sonne und Wind im Netz, laufen die Elektrolyseure auf Hochtouren; bei Flaute schalten sie ab.

Wasserstoff-Tanklaster
Von der Theorie zur Alltagstauglichkeit – der Elektrolyseur in Huntorf und „Hyways for Future“

Im niedersächsischen Huntorf probt EWE im Kleinen, wie eine Wasserstoffwirtschaft funktionieren kann. Dort unterhält der Konzern mehrere Kavernen, riesige unterirdische Hohlräume in natürlichen Salzstöcken, in denen Erdgas gespeichert wird. Auf dem gleichen Gelände betreibt EWE einen Elektrolyseur mit einer Leistung von 25 Kilowatt (kW).

Eine 100 kW-Photovoltaikanlage deckt zunächst den Grundbedarf der Kavernenanlage. Mit dem überschüssigen Strom wird der Elektrolyseur betrieben.

Der erzeugte grüne Wasserstoff wird derzeit noch in oberirdischen Speichern gelagert. Perspektivisch kann er auch in den Kavernen vor Ort gespeichert werden. Zurzeit wird der erzeugte Wasserstoff in einer Wasserstoff-Tankstelle auf dem Gelände in Huntorf genutzt, um eine kleine EWE-eigene Brennstoffzellen-Fahrzeugflotte zu betanken.

Vom Kleinen zum großen Ganzen: Rund 90 Millionen Euro will EWE in das Projekt „Hyways for Future“ investieren und gemeinsam mit Partnern einen Wasserstoff-Heimatmarkt etablieren.

Warum wird Wasserstoff als Energieträger der Zukunft bezeichnet?
Mann an Wasserstoffzapfsäule

Wenn elektrischer Strom zur Wasserstoffgewinnung eingesetzt wird, entsteht ein Energieträger, der im Verkehr, in der Industrie, als Heizenergie oder in Kraftwerken eingesetzt werden kann. Die separaten Bereiche der Energiewirtschaft sind dadurch plötzlich miteinander verbunden. Der Fachbegriff dafür lautet Sektorkopplung. Aufgrund dieser Vielseitigkeit von Wasserstoff wird er häufig als Energieträger der Zukunft bezeichnet.

Energie aus erneuerbaren Quellen kommt über die Sektorkopplung auch in Bereiche wie Verkehr und Industrie, die bislang noch stark von fossilen Energieträgern wie Erdöl und Erdgas dominiert werden. Die globalen Klimaschutzziele sind jedoch nur erreichbar, wenn es gelingt, auch die Bereiche, die in Sachen Klimaschutz noch hinterherhinken, nach und nach grüner zu machen.

Aus Sicht von EWE kann Wasserstoff sinnvoll in der Industrie und im Fern- und Schwerlastverkehr eingesetzt werden. Gerade im Sektor Verkehr schließt Wasserstoff durch seine Nutzung in Brennstoffzellen damit eine Lücke zur vergleichsweise schonenden Elektromobilität, die besonders auf kurzen und mittleren Strecken im Personenverkehr geeignet ist.

Sie haben Fragen?

Anfrage stellen
Ihr Ansprechpartner 

Paul Schneider
Wasserstoffbotschafter von EWE


E-Mail: wasserstoff@ewe.de

Weitere spannende Themen