Experte ist überzeugt: Energiekrise wird dem Wasserstoff einen Innovationsschub geben

So was Ähnliches hatten wir schon mal. Es liegt aber bereits ein paar Jahrzehnte zurück. Die Scheichs drehten in den 70er Jahren nicht den Gas- aber den Ölhahn zu. Der Preis für das schwarze Gold explodierte. Schon damals dachte man hierzulande über Alternativen nach und landete beim Wasserstoff. Doch die Ideen verpufften, nachdem wieder günstiges Rohöl durch die Pipelines sprudelte. Mit dem Ukraine-Krieg droht jetzt die nächste, vielleicht noch härtere Energiekrise. Und die könnte dem Wasserstoff eine nachhaltige Renaissance bescheren. Nein, muss es sogar, um den Wirtschaftsstandort Deutschland wettbewerbsfähig zu halten. Das findet Professor Dr. Peter Kurzweil von der OTH Amberg-Weiden im Gespräch mit OberpfalzECHO.

OberpfalzECHO: Auf der krampfhaften Suche nach Alternativen zu Diesel und Benzin werden mit Wasserstoff angetriebene Aggregate ins Spiel gebracht. Ist es nur ein politisches Thema?

Professor Dr. Peter Kurzweil: Die Idee einer Wasserstoffwirtschaft kam schon zur Zeit der Ölkrise in den späten 1970er Jahren auf. Erdöl wurde wieder billig und Visionen über Wasserstoff verschwanden in der Schublade. In den 1990er Jahren waren es gebotene Aspekte des Umweltschutzes, dass sich die großen Firmen, allen voran Daimler Benz mit der Brennstoffzelle beschäftigten.

Das ist eine Wasserstoff-Luft-Batterie, die beim Fahren allenfalls Wasserdampf, aber keine klimaschädlichen Abgase ausstößt. Auf dem Markt setzt sich derzeit das Batterieauto mit der technisch einfacheren Lithiumionenbatterie durch, denn zum Wasserstofftanken gibt es noch keine überall erreichbare Infrastruktur.

Können Wasserstoffmotoren tatsächlich den Verbrenner ablösen?

Kurzweil: Jein. Der Wasserstoffmotor erlebt seit Jahrzehnten ein wechselndes Maß an Wertschätzung, das dem Auf und Ab des Rohölpreises folgt. BMW hat gezeigt, dass Wasserstoffmotoren grundsätzlich funktionieren. Leider entstehen klimaschädliche Stickstoffoxide, wie bei jeder Verbrennung mit Luft. Das ist ein klarer Nachteil gegenüber der Brennstoffzelle.

Dennoch wäre es insbesondere im Luftverkehr dringend geboten, Kerosin durch Wasserstoff zu ersetzen. Im Güterverkehr werden wir Wasserstoffantriebe in absehbarer Zeit erleben. Totgesagt mag der Verbrennungsmotor sein, aber solange es Erdöl und Gas gibt, werden wir das vertraute Brummen hören, wenngleich sich immer mehr Wasserstoff einschleicht.

Ist Wasserstoff eigentlich preiswerter als fossile Energien?

Kurzweil: Nein. Derzeit ist Wasserstoff eine fossile Technologie, indem Erdgas mit Wasserdampf katalytisch umgesetzt wird. Dabei entstehen klimaschädliche Kohlenstoffoxide. Also keine Option für die Klima- und Energiewende! Deswegen muss Wasserstoff nachhaltig durch Elektrolyse von Wasser hergestellt werden, und zwar mit Strom aus Windkraft und Solarenergie. Wasserstoff so billig wie Erdöl und Erdgas in den zurückliegenden Jahrzehnten, von dieser Idee müssen wir uns verabschieden.

Langfristig könnte Wasserstoff preiswert werden

Jedoch kann der Staat durch Steueranreize, Forschungs- und Industrieförderung einen fruchtbaren Boden bereiten. Nach der Investitionsphase in eine regenerative Stromversorgung könnte Wasserstoff langfristig tatsächlich “preiswert” werden. Niemand hat bisher für die ökologischen, sozialen und gesundheitlichen Schäden der Erdölwirtschaft bezahlt, nur deswegen war Öl billig.

Wie funktionieren wasserstoffbetriebene Motoren?

Kurzweil: Vereinfacht gesagt: nicht viel anders als Benzinmotoren oder Gasturbinen. Deutschland ist die Geburtsstätte des Verbrennungsmotors, woraus viele Zeitgenossen folgern, Wasserstoff müsse unbedingt verbrannt werden. Nein, man kann Wasserstoff auch verstromen, in einer Brennstoffzelle (Wasserstoff-Luft-Batterie), die in den kommenden Jahrzehnten ein Comeback erleben wird. Jedes Auto wird künftig ein Elektroauto sein, also einen elektrischen Antriebsstrang haben, der von einem elektrischen Speicher versorgt wird. In Hybridfahrzeugen lädt schon heute ein gleichmäßig laufendes Verbrennungsaggregat die Antriebsbatterie auf.

Wie ausgeprägt ist hierzulande die Wasserstoff-Infrastruktur? Wo gibt es noch Defizite? Wieviel Zeit wird noch vergehen?

Kurzweil: Die gegenwärtige Gas- und Ölkrise wird dem Thema Wasserstoff einen Innovationsschub geben. Die Defizite liegen im Ausbau der Windkraft und Solarenergie, wobei wir die Standortwahl nicht auf unser Land beschränken sollten. Ich fände es eine hübsche Vision, wenn unsere heutigen Gasheizungen im Jahr 2050 mit Wasserstoff aus regenerativen Anlagen in Nordafrika betrieben würden.

Energiesparen wird das Thema des Jahrzehnts

In der Zwischenzeit wird immer mehr Wasserstoff aus verschiedenen Quellen ins bestehende Erdgasnetz gelangen. Und: Energiesparen wird endlich das Thema des Jahrzehnts. Das bedeutet: Entwicklungen aller Art anstoßen, vom Haushaltsgerät bis zur Industrieanlage, um weniger Energie zu verschwenden. Mit Homeoffice statt Dienstfahrt ist heute schon Ressourcensparen möglich.

Wie wird Wasserstoff überhaupt hergestellt? Es gibt ja verschiedene „Farbschattierungen“, grün, blau, grau und türkis.

Kurzweil: Wasserstoff heißt “grau”, “blau” und “türkis”, wenn er durch katalytische Prozesse aus Erdgas stammt. Nachhaltig “grün” ist Elektrolyse-Wasserstoff mit regenerativem Strom, weil dann CO2-Emissionen vermieden werden. Fossile Energieträger zu spalten, um den aufwändig erzeugten Wasserstoff dann zu verbrennen, das ist keine gute Idee.

Rotes Warnsignal

Durch Erdgas- oder Kohlekraftwerke Strom erzeugen und damit Elektrolyseanlagen betreiben, ist ebenso unüberlegt. Abfall-CO2 in unterirdischen Kavernen an die Nachwelt zu vermachen, empfinde ich weniger als klimaneutral “blau”, denn als ein unverschämt rotes Warnsymbol. Abgemildert “pink” und “gelb” leuchtet dann die Wasserstoffgewinnung mit Strom aus Kernkraftwerken. Greenwashing sagt man neuerdings zu solchen Überlegungen.

Wasserstoff ist ein emissionsfreier Treibstoff. Allerdings zeigen Studien, dass der blaue Wasserstoff klimaschädlicher ist, als ein Dieselaggregat. Wie erklärt sich dieser Widerspruch?

Kurzweil: Wie gesagt: Grün sei der Wasserstoff, die anderen Farben sind Etikettenschwindel, was die Klimadebatte angeht. Man muss die chemischen Herstellprozesse anschauen und darf nicht Prozessschritte und Nebenprodukte weglassen, damit das Produkt schöner aussieht.  Die Natur lässt niemals Atome verschwinden. Für diese Einsicht reicht die Schulchemie aus.

Wer soll das stemmen? Was bedeutet das für die Ausbildung in unserem Land?

Kurzweil: Kritiker bemängeln, in Deutschland würden nur Zettel ausgefüllt und Bescheide verschickt, die Macher aber säßen anderswo auf der Welt. Unheilvoll schwinden die Studierendenzahlen in den technischen Fächern und “unproduktive” Tätigkeiten, also Berufe, die keine Produkte erwirtschaften, erleben einen irrationalen Boom. Schädlich ist die wachsende Abschottung der klassischen Disziplinen, die das Ende des Verbrennungsmotors vor sich sehen, aber noch nicht die Chancen der kombinierten Technologien erkennen. Doch unser Land braucht mutige Entwickler und findige Tüftler.

Chance auf eine Neubesinnung

Wie die Raumfahrt zeigt, kommen interdisziplinäre Teams am weitesten voran. Vor den technischen Herausforderungen unserer Zeit müssen die Ingenieurdisziplinen, Naturwissenschaften und Handwerksberufe freigeistig zusammenarbeiten und wagen, ungestraft Neues auszuprobieren. Denn Ausprobieren bedeutet immer auch Irrwege gehen und Scheitern. Ich glaube fest, dass die gegenwärtige Krise eine Chance zur Neubesinnung auf Zukunftsthemen ist.

Mit der Regionenförderung „HyLand“ will das Bundesministerium für Digitales und Verkehr Kommunen und Regionen unterstützen, die Potenziale der Schlüsseltechnologie zu erkennen und tragfähige Konzepte zu erstellen. Ist das der richtige Ansatz? Kann Deutschland tatsächlich Wasserstoffland werden?

Kurzweil: Ja, kann es. Ich sage sogar: muss es. Allein um Deutschland als Produktionsstandort wettbewerbsfähig zu halten, zum Beispiel in der Chemie-, Stahl- und Halbleiterindustrie, müssen durchdachte Verfahren entwickelt werden, die Ökonomie und Ökologie verheiraten. Ich sagte schon: Fachkräfte sind gefragt. Vor Wasserstoff davonlaufen, das wäre die falsche Wahl.