Wie Wasserstoff die globale Energieversorgung sicherstellen kann. Stephan Laiminger, Cheftechnologe von INNIO Jenbacher, geht der Frage nach, warum Wasserstoff – blauer ebenso wie grüner – in der Energieerzeugung der Zukunft eine wichtige Rolle spielen wird.
Da die CO2-Emissionen weiterhin steigen, wird sich auch die Erderwärmung fortsetzen – es sei denn, die Welt reduziert endlich ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energieträger zur Stromerzeugung ist bereits ein klarer Schritt in die richtige Richtung. Allerdings kann der Energiebedarf in Europa derzeit nicht allein durch erneuerbare Energien gedeckt werden.
Welche alternativen Lösungen gibt es?
Stephan Laiminger, Cheftechnologe von INNIO Jenbacher, nimmt für sein Unternehmen zukünftige grüne Technologietrends ins Visier. Das Unternehmen fokussiere sich besonders darauf, wie es zu einer klimafreundlichen Wirtschaft beitragen kann:
INNIO gestaltet die Energiewende proaktiv mit. Schon heute wird mehr als die Hälfte unserer installierten Flotte in Europa mit CO2-neutralen Kraftstoffen wie Biogas, Holzgas oder Biomethan betrieben. Die Frage, die wir uns jetzt stellen, lautet: Wie geht es weiter? Wie können wir die Stromerzeugung CO2-frei machen?
Dafür gibt es laut Laiminger zwei Möglichkeiten.
Erstens: Um die Erderwärmung zu verlangsamen, müssen wir uns von fossilen Brennstoffen verabschieden und auf alternative Kraftstoffe wie Wasserstoff umsteigen. Überschüssiger Ökostrom kann genutzt werden, um durch Elektrolyse Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten. Der erzeugte Wasserstoff kann dann direkt oder auch in Form von H2-Trägern wie z. B. Ammoniak, Methanol bzw. flüssigen organischen Wasserstoffträgern gespeichert werden. Auf diese Weise wird Strom für Wochen oder sogar Monate speicherbar.
Damit lassen sich künftig die für erneuerbare Energiesysteme typischen Schwankungen besser kontrollieren, und es kann auch in den dunklen und kalten Wintermonaten, wenn die Ressourcen Wind und Sonne nicht zur Verfügung stehen, Ökostrom erzeugt werden. Außerdem kann blauer Wasserstoff für uns den Aufbau der Infrastruktur für grünen Wasserstoff beschleunigen. Denn wir können nicht einfach von einem Tag auf den anderen umschalten, wir brauchen eine Anlaufphase, um die Infrastruktur wasserstofffähig zu machen.
Das andere Verfahren besteht darin, Kohlendioxid aus fossilen Brennstoffen zu entfernen und zu speichern, sodass das CO2 nicht in die Atmosphäre gelangt.
In diesem Prozess kommen die ‚Farben‘ von Wasserstoff ins Spiel. Für ‚blauen‘ Wasserstoff wird das Kohlendioxid vom Erdgas abgeschieden und der verbleibenden Wasserstoff für den Betrieb von Motoren genutzt. Bei korrekter Ausführung kann das CO2 gespeichert werden und wird nicht in die Atmosphäre freigesetzt.
Die beiden aufgezeigten Methoden sind ein Weg, um der Erderwärmung entgegenzuwirken. Für Motoren spiele es keine Rolle, ob der Wasserstoff „blau“ oder „grün“ ist – er ist schlicht und einfach der Energieträger. Aber für die globale Wirtschaft müsse die kostengünstigste Lösung gefunden werden, so Laiminger. Denn ein Verfahren, das unverhältnismäßig teuer ist, werde sich nicht durchsetzen.
Bereit für Veränderung
Mithilfe der grünen Technologie von INNIO können Kund:innen ihre CO2-Bilanz verbessern und ihre Klimaziele erreichen. Unsere Motoren sind sehr energieeffizient, und wir konzipieren unsere Produkte so, dass sie für Veränderung bereit sind. Wenn Wasserstoff in großen Mengen verfügbar ist, werden wir ein Produkt haben, mit dem wir ihn auf die wirtschaftlichste Weise in Wärme und Strom umwandeln können. Die größte Herausforderung besteht derzeit darin, dass es noch nicht genügend Wasserstoff gibt, um die Energieerzeugung vollständig darauf umzustellen. Im Moment ist Wasserstoff einfach noch zu teuer.
Der Hauptvorteil von grünem Wasserstoff liegt darin, dass kein CO2 in die Atmosphäre abgegeben wird. Zudem stellt er eine hervorragende Energiespeichermöglichkeit dar, um überschüssige erneuerbare Energie aus der Sommersaison in die kalte und dunkle Winterzeit zu transferieren. Denn Energie muss in großen Mengen für viele Wochen gespeichert werden, und Batterien sind dafür einfach nicht groß genug. Daher gilt es, Energie chemisch zu speichern, etwa als Wasserstoff. Um die Leistungsdichte für den Transport über weite Strecken zu erhöhen, kann Ammoniak oder Methanol als Wasserstoffträger genutzt werden. So lässt sich die Energie effizienter über weite Strecken transportieren.
Entsprechende Szenarien gibt es bereits: Saudi-Arabien etwa plant, große Mengen an Strom aus erneuerbaren Energien in grünen Wasserstoff umzuwandeln, der dann in Form von Ammoniak per Schiff nach Europa transportiert werden soll. Das ist durchaus ein möglicher Weg zur Sicherstellung der Versorgung Europas mit grüner Energie.
Blauen Wasserstoff jetzt nutzen, bis die Infrastruktur für grünen Wasserstoff aufholt
Für die Herstellung von grünem Wasserstoff wird jede Menge Strom benötigt. Angesichts der Frage, wann die Wende stattfinden soll, haben wir es mit einer Henne-Ei-Situation zu tun. Denn die Welt geht immer mehr in Richtung einer elektrifizierten Wirtschaft – der Strombedarf für E-Fahrzeuge und elektrisches Heizen mit Wärmepumpen wächst und wächst.
Das Problem besteht derzeit darin, dass nicht genügend überschüssiger Ökostrom verfügbar ist, um grünen Wasserstoff zu erzeugen. Längerfristig wird er jedoch ein wichtiger Teil der Lösung sein. Aktuell kann blauer Wasserstoff dazu beitragen, Teile der fossilen Brennstoffindustrie in die Wasserstoffindustrie zu verlagern und auch die CO2-Emissionen zu reduzieren, da das Kohlenstoffdioxid im Vorfeld abgeschieden wird.
Bei der Herstellung von blauem Wasserstoff wird der Prozess zentralisiert, und der Wasserstoff wird im Stromnetz genutzt, um die Industrie zu dekarbonisieren. Blauer Wasserstoff ist auch für andere Sektoren eine Option, etwa für die Stahlproduktion. Außerdem kann blauer Wasserstoff für uns den Aufbau der Infrastruktur für grünen Wasserstoff beschleunigen. Denn wir können nicht einfach von einem Tag auf den anderen umschalten, wir brauchen eine Anlaufphase, um die Infrastruktur wasserstofffähig zu machen.
Wie lange wird diese Übergangszeit der Nutzung von blauem Wasserstoff dauern, bzw. wann wird die Infrastruktur für grünen Wasserstoff einsatzbereit sein?
Laut Laiminger planen zahlreiche Länder, die Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen signifikant zu steigern. Auf europäischer Ebene zielen die Initiativen für einen massiven Ausbau der erneuerbaren Energien und der Verfügbarkeit von Elektrolyseuren auf das Jahr 2030 ab. Auch die Infrastruktur zur Herstellung von blauem Wasserstoff muss in den kommenden Jahren ausgebaut werden. Die Regierungen drängen darauf, auf nicht fossile Brennstoffe umzusteigen. Mit der Ausweitung der Produktionsstätten werden die Kosten sinken, und dann werden sich diese Technologien auch wirtschaftlich rechnen. Wir müssen sie in großem Maßstab einführen, um die Kosten zu senken.
Laiminger freut sich, dass die Branche diesem Wandel generell offen gegenübersteht:
Unsere Kund:innen stellen uns viele Fragen. Sie wollen beispielsweise wissen, wie ein bestehendes Kraftwerk umgerüstet werden kann oder wie zukunftssicher bzw. nachhaltig unsere Technologie ist. Ich kann nur sagen: Wir sind für die Zukunft gerüstet. Was sich allerdings ändern muss, sind die Kosten. Der Einsatz von Wasserstoff muss sich letztendlich auch wirtschaftlich lohnen. Für Laiminger ist klar, dass die Industrie jetzt in diese Richtung gehen muss, um der globalen Erwärmung entgegenzuwirken. Es gibt keine Patentlösung, um den Klimawandel zu stoppen. Es geht nicht nur um erneuerbare Energien. Vielmehr müssen wir Energie über einen langen Zeitraum speichern – und Wasserstoff wird ein wichtiger Teil der Lösung sein. Wir müssen jetzt damit beginnen. Uns bleibt keine andere Wahl.
