H2-Wissensraum: Wasserstoffstrategien

Auf dem weiteren Weg hin zur Treibhausgasneutralität und für das Gelingen der Energiewende wird Wasserstoff (H₂) auf globaler, nationaler und regionaler Ebene eine zentrale Rolle zugeordnet. Vor diesem Hintergrund haben bereits heute zahlreiche Länder ihre eigenen Entwicklungsstrategien für den Energieträger veröffentlicht, die einen politischen Handlungsrahmen für die zukünftige Erzeugung, Speicherung und Nutzung von H₂ vorgeben, um neben dessen Wirtschaftlichkeit auch die Einsatzfähigkeit in allen Sektoren zu erhöhen. [01]

Bereits im Jahr 2017 hat Japan als erstes Land der Welt eine einheitliche nationale Strategie für H₂ veröffentlicht, die den Aufbau eines inländischen Marktes für Technologien rund um diesen Energieträger unterstützen soll. Dabei steht zunächst die Erforschung von Brennstoffzellen und die Anwendung von grauem H₂ in der Automobilindustrie im Vordergrund, bis das Marktpotenzial von klimaneutralem H₂ weltweit gestiegen ist. [02, S. 431] Dagegen liegt der Schwerpunkt der im Rahmen des Green Deals im Jahr 2020 bekannt gegebenen europäischen H2-Strategie auf der Entwicklung von Elektrolyseuren im GW-Bereich, um die Erzeugung von erneuerbarem H₂ zu beschleunigen. Mit dem formulierten Ziel der Europäischen Union (EU), im Zeitraum von 2020 bis 2030 eine Elektrolysekapazität von rund 46 GW zu installieren, sind größere und effizientere Elektrolyseure zwingend erforderlich. Neben der H₂-Produktion werden im Rahmen von Horizon Europe ebenfalls zahlreiche Forschungs- und Innovationsprojekte zur Verteilung, Speicherung und Endnutzeranwendung von H₂ gefördert, wobei auch die Weiterentwicklung von Brennstoffzellentechnologien eingeschlossen ist. Damit soll langfristig die Klimaneutralität der EU und die wirtschaftliche Erholung nach den Auswirkungen der Covid-19 Pandemie unterstützt, ebenso wie die weltweite Führungsposition im Bereich von H₂-Technologien gestärkt werden. [03]

Um zukünftig eine vollständige H₂-Lieferkette sicherzustellen, sind weitere Initiativen wichtig, die einen Entwicklungspfad für Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette vorgeben. Wie die nachfolgende Karte dabei verdeutlicht, gibt es bereits auf nahezu allen Kontinenten Bemühungen, nationale H₂-Strategien zum Aufbau eines nachhaltigen Energiesystems zu entwerfen. [04]

Obwohl bis zum 06.07.2021 nur insgesamt 12 Länder und die EU ihre nationalen H2-Strategien bekannt gegeben haben, zeigen die 19 weiteren Strategien, die derzeit in Bearbeitung sind, dass der Aufbau einer globalen H₂-Wirtschaft längst begonnen hat. Während ein Großteil dieser Strategien von Ländern des europäischen Kontinents ausgeht, haben beispielsweise die großen Wirtschaftsmächte China und USA, deren Entwicklungen im Energiesektor ausschlaggebend für die globale Zukunft der Energiewirtschaft sind, bisher noch keine eigenen H₂-Strategien veröffentlicht. Aber auch auf dem chinesischen und US-amerikanischen Markt wird aktuell in einer Vielzahl von Demonstrationsprojekten der Einsatz verschiedener H₂-Anwendungen getestet. Zusammenfassend veranschaulicht die oben gezeigte Karte, dass insbesondere in den Ländern und Regionen, in denen eine Umstellung der Energiesysteme in den nächsten Jahren zu erwarten ist, weitere H₂-Strategien folgen werden. [04]

Aus den bisherigen Veröffentlichungen geht hervor, dass unter anderem Australien und Saudi-Arabien aufgrund ihres Potenzials für Solarenergie führende Exportnationen für grünen H2 werden wollen, wohingegen Deutschland zukünftig große H2-Mengen importieren muss. Dafür gibt die im Jahr 2020 bekanntgegebene nationale H₂-Strategie der Bundesrepublik Deutschland Investitionen und Innovationen für die Erzeugung, Speicherung und Weiterverwendung von H₂ vor, um langfristig eine Marktführerschaft bei H₂- Technologien erreichen zu können. Energiepartnerschaften und H₂-Allianzen sollen in den nächsten Jahren dazu beitragen, den Energieträger im Industrie-, Verkehrs- und Wärmesektor dauerhaft zu etablieren. [04, 05] Darüber hinaus haben auch einzelne Bundesländer H₂-Strategien entwickelt, um die regionalen Strukturen sowie länderspezifischen Möglichkeiten besser in den europäischen und nationalen Rahmen integrieren zu können. Der Freistaat Sachsen legt dabei den Fokus auf die Weiterentwicklung von Power-to-X-Anwendungen, Elektrolyse- und Brennstoffzellensystemen sowie den Aufbau einer vollständigen H₂-Infrastruktur, damit neben einem signifikanten Beitrag zur Sektorenkopplung mittelfristig auch die vielfältige Anwendung des Energieträgers innerhalb des Freistaates ermöglicht wird [06].

Obwohl jede dieser Strategien standortspezifische Schwerpunkte beinhaltet, soll im Allgemeinen die Dekarbonisierung der Energiesysteme und Integration von Erneuerbaren Energien unterstützt werden. Zudem kann H₂ einen Beitrag zur Diversifizierung der Energieversorgung leisten, die Technologieentwicklung fördern und das Wirtschaftswachstum erhöhen. Dabei wird bereits heute davon ausgegangen, dass der weltweite Bedarf für grünen H₂ in den nächsten Jahren stark ansteigen wird. [04]

Referenzen:

1. Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (Hrsg.) (2022): Wasserstoff: Schlüsselelement für die Energiewende, 2022. https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Dossier/wasserstoff.html zuletzt abgerufen am 29.04.2022, 15:54
2. Schmidt, T. (2020): Wasserstofftechnik – Grundlagen, Systeme, Anwendung, Wirtschaft, Hanser Verlag, München, 2020.
3. Europäische Kommission (Hrsg.) (2020): Eine Wasserstoffstrategie für ein klimaneutrales Europa, 2020.
   
4. World Energy Council (Hrsg.) (2021): Working Paper – National Hydrogen Strategies, 2021.
   
5. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.) (2020): Die Nationale Wasserstoffstrategie, 2020.
   
6. Sächsisches Staatsministerium für Energie, Klimaschutz, Umwelt und Landwirtschaft (Hrsg.) (2021): Sächsische Wasserstoffstrategie, 2021.