Wasserstoff als Innovations- und Energieträger

×

Der erste Wasserstofftag am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR, fand Ende September am Standort Lampoldshausen statt. Experten aus Wissenschaft und Industrie zeigten, welchen Beitrag Wasserstoff zur Energie der Zukunft leisten kann. Am Wissenstransfer beteiligt war unter anderem die Firma Fichtner GmbH & Co.KG aus Stuttgart, die im Energiebereich eine umfassende technische und ökonomische Expertise bietet. Im Interview Anton Finker, Senior Consultat für Wasserstoff im Bereich Renewable Energies & Environment bei Fichtner.

Springer für Professionals: Fichtner ist ein erfahrener Planer von Anlagen auf Basis erneuerbarer Energien. Welche Rolle spielt Wasserstoff dabei?

Anton Finker: Gegenwärtig sind die Projektschwerpunkte bei Fichtner, die Bezug zu erneuerbaren Energie haben, bei Wasserkraft, Solarthermie, Fotovoltaik und Wind zu finden. Planungsleistungen zu Wasserstoff kommt derzeit vorwiegend aus Anwendungen zur Versorgung mit Wasserstoff von ESA Prüfständen zum Testen von Komponenten zur europäischen Ariane Rakete beim DLR in Lampoldshausen. Unser ursprünglicher Wasserstoffbezug entstammt aus dem Projekt H2O2 Dampferzeuger als Sofortreserve für die Stromerzeugung, welches zusammen mit DLR, Energieversorgern und Industriepartnern in den späten 80er Jahren einen ernsthaften Bezug zur energetischen Nutzung von Wasserstoff hatte. Darauf folgend war Fichtner an der Planung der Wasserstoffkette beim Solar Wasserstoffprojekt in Neuenburg/Pfalz beteiligt. Die technischen Ergebnisse waren damals schon beeindruckend, ähnlich wie beim Hysolar Projekt des DLR. Die Frage nach der zukünftigen Energieversorgung führt nun zu weiteren innovativen Ansätzen die auch bei uns nachgefragt werden.

Können Sie ein konkretes Projekt nennen?

Zum einen sind wir mit Planungsleistungen für einen Prüfstand für die neue Oberstufe der Ariane beim DLR in Lampoldshausen befasst. Dazu ist unter anderem die bestehende Wasserstoffversorgung auszubauen. Ebenfalls unterstützen wir das DLR bei der Projektgestaltung und Umsetzung einer regenerativen Wasserstoffversorgung des Standortes aus Windkraft. Hierzu sind neben Wasserstofferzeugungsanlagen auch Speicherung und Nutzung am Standort ein Thema. So könnte der Einsatz von "grünem" Wasserstoff bei jedem Raketentest rund 2,5 Tonnen CO₂-Emissionen vermeiden.

Welche Chancen liegen in der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger?

Wasserstoff kann in der derzeitigen Energiebedarfsstruktur die fossilen Brennstoffe ersetzen und ist von der Handhabung dem Erdgas recht ähnlich. Damit ist auch eine nutzbare Infrastruktur für den Einstieg in eine Wasserstoffversorgung vorhanden. Technologien zur Nutzung sind aus den Erdgasanwendungen weitestgehend adaptierbar. Nicht nur aus ökologischer Sicht, sondern auch für die größere Unabhängigkeit der Primärenergieversorgung aus Drittländern ist eine regenerative Wasserstofferzeugung zwingend. Der größte Vorteil von Wasserstoff ist derzeit die vielfältige Speicherfähigkeit und die dadurch mögliche zeitliche Optimierung der regenerativen Stromerzeugung zusammen mit Wind- und Solarnutzung. Darüber hinaus kann technisch eine 100%ige erneuerbare Versorgung angeboten werden, auch und gerade in abgelegenen Regionen der Erde, die auch nicht zwangsläufig in ein großflächiges Energieversorgungssystem eingebunden sein müssen. Diese relative Unabhängigkeit des Primärenergieträgers eröffnet neue und nachhaltige Versorgungsstrukturen für die Energieversorgung, aber auch für die industrielle Nutzung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien. Da stehen wir erst am Anfang der Entwicklung, auch wenn bereits sehr interessante Szenarien und Systeme diskutiert und getestet werden.

×

Vor welche Herausforderung stellt dieser Energieträger Kunden aus dem Bereich der Erneuerbaren Energien?

Als Herausforderungen sind vorwiegend neue Möglichkeiten zur Energieversorgung anzuführen, die einerseits den regenerativen Anteil erhöhen, aber vielleicht auch bisherige fossile Systeme unterstützen oder zu kleinräumigeren Erzeugungs- und Versorgungssystemen führen. Die Sicherheit beim Umgang mit Wasserstoff wird genauso vertraut werden, wie mit anderen leicht entzündlichen Stoffen und sollte zudem kein Hemmnis darstellen.

Wie stark wird die Rolle von Wasserstoff als Innovations- und Energieträger sein?

Auch wenn die regenerative Wasserstoffversorgung von Europa aus Nordafrika derzeit nicht vorstellbar ist, werden innovative Versorgungsstrukturen mit Wasserstoff zur Netzstützung in Deutschland diskutiert. Ebenso werden für den mobilen Bereich entsprechende Infrastrukturmaßnahmen realisiert. Dies geschieht noch eher zögerlich in Deutschland, weltweit sind Projekte eher noch zurückhaltender. Das technische Potential für eine vollständige Substitution der fossilen Primärenergieträger durch regenerativen Wasserstoff mag gegeben und die Techniken für einen Einstieg großteils verfügbar beziehungsweise mit großem Entwicklungs- und Vermarktungspotential versehen sein wie beispielsweise die solarthermische Wasserstofferzeugung. Der entscheidende Faktor ist auch hier die Wirtschaftlichkeit dieser innovativen Ansätze bzw. deren wirtschaftliche Gesamtbewertung bei der Energieversorgung mit hohem erneuerbaren Anteil.
Weiter wird der energetische Aufwand zur Förderung und Bereitstellung von Erdgas und Öl durch vermehrten Einsatz tertiärer Fördertechniken und Nutzung von Ölsanden als auch beim Einsatz von Fracking weiter erheblich zunehmen und damit die Gewinnung von Wasserstoff zum Vorteil reichen. Die regenerative Wasserstofferzeugung mit solarthermischer Energie macht eine vollständige Substitution von fossilen Brennstoffen durch Wasserstoff eher sinnvoll und steht damit in Konkurrenz zu einem Szenarium mit flächendeckender Stromversorgung und Nutzung mit offenen Ausgang. Die Herstellung und Nutzung von Wasserstoff hat schon durch die unterschiedlichsten technischen Verfahren, von elektrochemisch über fotolytisch bis zu solarthermisch, eine hohe Innovationskraft. Bezogen auf die Entwicklungen der letzten 25 Jahre stehen wir wohl erst am Anfang.