Grüner Wasserstoff
Grüner Wasserstoff als Element der klimaneutralen Zukunft
Wasserstoff löst hartnäckige Herausforderungen am Weg in die Klimaneutralität
In manchen Bereichen ist die Reduktion von Treibhausgasemissionen schwierig. Hauptsächlich deshalb, weil andere saubere Alternativen nicht absehbar oder noch zu teuer sind. Das ist zum Beispiel häufig in der Industrie der Fall, oft bei so genannten Hochtemperaturprozessen, also wenn sehr hohe Hitze benötigt wird. Wasserstoff ist in diesen Bereichen als Energieträger eine wertvolle Option. Er kommt aber auch für den stofflichen Einsatz zur Anwendung, um fossile Grundstoffe zu ersetzen.
Als Grundstoff ist Wasserstoff bereits heute relevant. Bei der Raffinierung, der Produktion von Ammoniak und in anderen Bereichen der chemischen Industrie werden jährlich bereits mehr als 140.000 Tonnen Wasserstoff eingesetzt. Das Problem: Dieser Wasserstoff wird aus fossiler Energie (meist Erdgas) hergestellt und verursacht dabei rund 9 Tonnen CO2 pro Tonne Wasserstoff.
Da Wasserstoff zur Reduktion von Emissionen beitragen soll, muss er „grün“ sein. Grüner Wasserstoff kann etwa durch Elektrolyse mit erneuerbarem Strom und Wasser hergestellt werden
Ohne grünen Strom kein grüner Wasserstoff
Bei der Produktion von grünem Wasserstoff ist grüner Strom unentbehrlich. Um eine Tonne Wasserstoff per Elektrolyse herstellen zu können sind rund 50 MWh elektrische Energie und 9.000 Liter Wasser notwendig. Allein für den Ersatz des heute in Österreich genutzten grauen Wasserstoffs ist eine Strommenge in der Höhe von rund 7 TWh erforderlich, was rund 13% der aktuell in Österreich produzierten Menge an grünem Strom entspricht.
Der „Champagner“ unter den Energieträgern: Effizienz und Priorisierung unumgänglich
Der Ausbau erneuerbarer Stromerzeugung muss in weiten Teilen erst erfolgen. Aus heutiger Perspektive ist deshalb ein sparsamer Einsatz von Wasserstoff, eine Priorisierung der Anwendungsgebiete und die Entwicklung von Importstrategien notwendig. In Bereichen, in denen es ausgereiftere, günstigere oder effizientere andere Alternativen zur fossilen Variante gibt, sollte Wasserstoff nicht prioritär zum Einsatz kommen, wie etwa in der Raumwärme oder in der Pkw-Mobilität.
- Der Ersatz aktuell genutzten grauen Wasserstoffs durch grünen – soweit möglich – ist in einem ersten Schritt bis 2030 sinnvoll
- Darüber hinaus spielt der Einsatz von Wasserstoff gegen Ende der 20er Jahre im Rahmen der zunehmenden Sektorintegration eine Rolle als Langzeit-Speichermedium für elektrische Energie. Um die Abhängigkeit von importiertem grünen Strom zu Zeiten der inländischen Unterdeckung zu verringern, ist die saisonale Zwischenspeicherung des grünen Stroms über Power-to-Gas-to-Power zwar eine ineffiziente, aber relevante Option.
- Wasserstoff gilt im Schwertransport als Zukunftsoption. Wasserstoffbetriebene Brennstoffzellentechnologien befinden sich aus heutiger Perspektive noch in einem Rennen mit batterie- oder direktelektrischen (Oberleitung) Anwendungen. Dies gilt für Busse, Lkw sowie Schiffe und Flugzeuge.
- Grüner Wasserstoff und grüner Strom sind die entscheidenden Bausteine für die klimaneutrale Zukunft der Stahlerzeugung (Direktreduktion mit Wasserstoff und Einsatz eines mit grünem Strom betriebenen Lichtbogenofens, ab 2030). Weitgehende Emissionsreduktionen in diesem Sektor, der aktuell für 15 % der Treibhausgasemissionen Österreichs verantwortlich ist, sind ohne Wasserstoff aus heutiger Perspektive nicht absehbar. Die dafür erforderlichen Mengen an grünem Wasserstoff sind enorm (rund 450.000 Tonnen pro Jahr).
Wichtige zukünftige Einsatzgebiete von Wasserstoff sind zudem die chemische Industrie (hier primär als Grundstoff) und die Zementindustrie sowie weitere produzierende Bereiche, in denen sehr hohe konstante Temperaturen gefordert sind.
Innovation, Infrastruktur und Kooperation
In all diesen Bereichen sind noch weitgehende Anstrengungen in puncto Forschung, Entwicklung und Innovation zu unternehmen – erstens, um die Lösungen zur Marktreife und zur breiten Anwendung zu bringen und zweitens, um österreichische Lösungsanbieter in eine aussichtsreiche Position am stark wachsenden Weltmarkt für Wasserstoff zu bringen.
Zudem ist sicherzustellen, dass Österreich in internationale Märkte und Infrastrukturen integriert ist. Dies gilt für die Anbindung an transeuropäische Übertragungsnetze, die Strommärkte in der EU sowie Gas-/Wasserstoffnetze, -märkte und andere Infrastrukturen (Speicher, Terminals,…). Initiativen auf europäischer und internationaler Ebene sind zu nutzen Kooperationen, Fora, Budgetmittel).
Wir liefern Antworten zum Thema Wasserstoff
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Ansprechperson
Head of Center Research & Innovation
DI Andreas Indinger
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