Keine zehn Kilometer von der Audi-Anlage entfernt etwa wollen beispielsweise der Übertragungsnetzbetreiber Amprion und der Gasnetzbetreiber Open Grid Europe unter dem Projektnamen Hybridge eine Power-to-Gas-Anlage mit 100 Megawatt Leistung errichten und eine bestehende Pipeline der Open Grid Europe für den ausschließlichen Transport von Wasserstoff weiterentwickeln.

Ein weiterer Baustein entsteht gerade in 500 Metern Tiefe in einem Salzstock im sachsen-anhaltinischen Bad Lauchstädt. Seit Mai 2019 wird im Energiepark Bad Lauchstädt, der vom Gasunternehmen VNG betrieben wird, eine Kavernenspeicheranlage für Wasserstoff entwickelt: Die erste in Kontinentaleuropa, und die erste, die mit grünem Wasserstoff gefüllt werden soll.
 

Angestoßen wurde das Projekt von "Hypos East Germany", einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Netzwerk, dem neben rund 100 Unternehmen auch zahlreiche Forschungsinstitute angehören. "Wir glauben, dass Wasserstoff der Schlüsselenergieträger für die Energiewende ist", sagt Hypos-Projektmanager Stefan Bergander. Darum bauen die Mitglieder des Netzwerks seit 2013 in Mitteldeutschland eine flächendeckende grüne Wasserstoffwirtschaft auf.
 

Die Kaverne wird zunächst an eine bestehende industrielle Erdgaspipeline angeschlossen. "In der Industrie hat der Einsatz von grünem Wasserstoff kurzfristig die größten Auswirkungen auf die Reduzierung von CO2-Emissionen", sagt Bergander: "Aber langfristig geht es auch um Endverbraucher." Neben neuen Speichern haben die Planer aber auch eine Infrastruktur im Blick, die bereits vorhanden ist: das Erdgasnetz. Schon heute wird durch dessen Rohre neben Erdgas auch schon Wasserstoff in geringen Mengen transportiert. "Eine Erhöhung des Wasserstoffanteils auf bis zu 100 Volumenprozent wirft für die Netzbetreiber Fragen zur Betriebssicherheit auf und zu Anforderungen an die verwendeten Werkstoffe und Anlagetechniken", sagt Bergander. "Es ist jedoch absolut möglich, die Netze passend auszubauen." Laut einer Studie vom
Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) wäre dies bis 2050 für Kosten zwischen 40 bis 110 Milliarden Euro machbar. Zum Vergleich: Allein die "Ersatzinvestitionen", die die Netzbetreiber regulär für Reparaturen, Instandhaltungen oder Modernisierungen bereithalten, liegen für diesen Zeitraum bei 192 Milliarden Euro.

"Deutschland ist technologisch weit vorn, aber politisch ist jahrelang wenig passiert, weil man komplett auf Strom setzte", sagt Jorgo Chatzimarkakis, der als Generalsekretär für Hydrogen Europe arbeitet, einem Verband von europäischen Industrieunternehmen, Forschungseinrichtungen und nationalen Verbänden. Dabei seien von 7.700 geplanten Stromkilometern gerade mal 1.100 gebaut. "Das ist doch ein Witz", sagt Chatzimarkakis. Für das EU-Innovationsprogramm "Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking" (FCH JU) wählt der Verband förderungswürdige Wasserstoffprojekte aus. 1,33 Milliarden Euro hat das Programm allein für 2014 bis 2020 eingeplant. "Inzwischen zieht Deutschland nach", sagt Chatzimarkakis. Im Juli dieses Jahres wurden die Gewinner eines Ideenwettbewerbs für Reallabore ausgezeichnet.

20 Konsortien aus dem Bereich "Sektorenkopplung und Wasserstofftechnologien" können von 2019 bis 2022 auf mindestens 100 Millionen Euro jährlich zugreifen. Aktuell prüft das Bundeswirtschaftsministerium weitere Förderungen im dreistelligen Millionenbereich. Für Reallabore in strukturschwachen Regionen werden außerdem zusätzlich 200 Millionen Euro zur Verfügung gestellt. "Die treibende Kraft sind vor allem die Bundesländer", sagt Chatzimarkakis. So haben die fünf norddeutschen Länder jüngst ein gemeinsames Strategiepapier entwickelt, in dem sie unter anderem fordern, die Herstellung von Wasserstoff von Nebenkosten wie der EEG-Umlage zu befreien. Dann hat die bayerische Staatsregierung kürzlich am "Energie Campus Nürnberg" ein Wasserstoffzentrum gegründet. Das "Wasserstoff.Bayern" (H2.B) soll "Triebfeder für Wasserstoffanwendungen von der Forschung bis zur Markteinführung" werden.

Und die Stadt Hamburg will mit Fördermitteln von Bund und EU eine 100-Megawatt-Elektrolyse- Anlage errichten, die 22.000 Kubikmeter Wasserstoff pro Stunde produzieren soll. Genug Energie, um ein Auto 200.000 Kilometer oder einen Lkw 20.000 Kilometer weit fahren zu lassen.
 


So wird Wasserstoff hergestellt


Vielleicht aber steckt die Lösung in einem ein Meter hohen Metallkasten in einem Labor in Karlsruhe. Darin hat ein Team von Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) eine neue Methode zur Wasserstofferzeugung entwickelt, die mit dem Innovationspreis der deutschen Gaswirtschaft ausgezeichnet wurde. Die Innovation beruht auf einer bekannten Methode. Erhitzt man Methan, den Hauptbestandteil von Erdgas, auf sehr hohe Temperaturen, spaltet sich das Gas in seine Bestandteile auf: in Wasserstoff und elementaren, festen Kohlenstoff. "Diesen Prozess könnte man in einem simplen beheizten Rohr realisieren", sagt Thomas Wetzel, Professor am Institut für thermische Verfahrenstechnik. "Das Problem dabei war bislang, dass sich der Kohlenstoff an den Innenwänden eines solchen Reaktors festsetzt und nur mit erheblichem Aufwand abgelöst werden kann." Wetzels Team aber füllt das Rohr mit flüssigem Zinn. 
 

Dabei sammelt sich der Kohlenstoff an der Oberfläche als schwarzes Granulat und kann einfach abgeschöpft werden. Industrieruß nennt man dieses Produkt, das auch industriell genutzt wird, beispielsweise als Füllstoff für Gummiprodukte wie Autoreifen, zum Einfärben von Kunststoffen oder als Rohstoff für technische Keramik. "Aber die Verwendung hängt stark von der Qualität ab. Über die können wir bislang noch keine sicheren Aussagen treffen", sagt Wetzel. Um eine ausreichende Nachfrage zu schaffen, müsse man sich zudem Gedanken über weitere mögliche Einsatzgebiete machen. "Untersuchungen zu diesem Aspekt sind ein Teil unserer zukünftigen Forschung", sagt Wetzel. Aber schon jetzt gibt es zahlreiche Anfragen von Forschern und Industrieunternehmen zu der neuen Methode.

Auch wenn noch viele technische Hindernisse genommen werden müssen: Wasserstoff hat das Zeug, grau in grün zu verwandeln – und fossile Rohstoffe in eine klimaneutrale Energiereserve. Das wäre dann wirklich ein real gewordener Energiewende-Traum.

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