Gastkommentar: Klimaschutz braucht technologische Vielfalt
Veronika Grimm ist Professorin für Volkswirtschaft an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und Mitglied im Sachverständigenrat zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung. Andreas Kuhlmann ist Vorsitzender der Geschäftsführer der Deutschen Energie-Agentur (Dena). Der Diplom-Physiker ist auch Gründer des globalen Start-up-Netzwerks SET.
Foto: Statistisches Bundesamt/Bildkraft, dena/Daniel HoferDie deutsche Wasserstoffstrategie soll 2050 Klimaneutralität ermöglichen und zugleich industriepolitische Chancen eröffnen. Keine Frage: Die Transformation von Energieversorgung und Wirtschaft wird weltweit neue Märkte schaffen. Schlüsselkomponenten für die Energieversorgung der Zukunft wie Elektrolyseure, Brennstoffzellen, Logistiksysteme und Fahrzeuge, aber auch Gasturbinen und Industriekomponenten, die auf die Nutzung von Wasserstoff ausgerichtet werden müssen, können wichtige Exportmärkte eröffnen. Politische Entscheidungen sollten in der nächsten Legislaturperiode Weichen für die künftige Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands und Europas stellen.
Denn nie war es dringlicher, die energie- und klimapolitischen Rahmenbedingungen rasch anzupassen, um das ganze marktwirtschaftliche Potenzial dort zu nutzen, wo der Wettbewerb um die besten Ideen und Innovationen das Tempo der Transformation erhöht. Zeitnah sind aber auch staatliche Entscheidungen notwendig, zum Beispiel zu Infrastrukturen und Förderinstrumenten. Doch es ist Vorsicht geboten: Die aktuelle Diskussion über die Knappheit von Wasserstoff, die Priorisierung bestimmter Anwender und die Verengung auf grünen Wasserstoff verzerrt den Blick auf die eigentlichen Anforderungen.
Denken wir einmal vom Ende her. Wir erwarten heute, dass sich die Welt in 30 Jahren radikal verändert hat – ein komplett neues Portfolio von Technologien prägt dann unser Leben. Wir müssen also Platz für diesen Strukturwandel lassen und Acht geben, dass Vorfestlegungen und Bestandswahrung den Wandel nicht bremsen. Insbesondere dort, wo in Zukunft attraktive Märkte entstehen, können schon heute umfangreiche private Investitionen den Wandel vorantreiben.
Der Staat ist dann weniger als Geldgeber gefragt denn als Wegbereiter, der in vielfältiger Hinsicht Voraussetzungen für die Transformation schafft. Welchen Weg die Transformation nehmen sollte, ist längst nicht so klar wie einige Debatten und Studien nahelegen. Beispiel Stahlindustrie: Die heute mit Kokskohle betriebenen Hochöfen müssen ersetzt werden, um Emissionen zu reduzieren. Bis 2030 stehen bei etwa einem Drittel der langlebigen Anlagen Reinvestitionen an, was die Industrie unter Zugzwang setzt. Als neue Technologie bietet sich die Eisen-Direktreduktion (DRI) an. Das Verfahren kann mit Erdgas oder Wasserstoff betrieben werden.
Allein die Umstellung von Koks auf DRI unter Einsatz von fossilem Gas verringert die Emissionen in der Primärstahlerzeugung um rund zwei Drittel. Die Umstellung von nur einem Drittel der Hochöfen bis 2030 entspräche einer Emissionsverringerung von rund zehn Millionen Tonnen CO2 pro Jahr – das ist fast ein Viertel der im Klimaschutzgesetz vorgeschriebenen Reduktion im gesamten Industriesektor.
Später können DRI-Anlagen flexibel von Erdgas auf Wasserstoff umgestellt werden, um die Emissionen weiter zu mindern. Ein rascher Wechsel zu DRI ist also im Interesse des Klimas und des Wirtschaftsstandorts Deutschland geboten. Allerdings stellt sich die Frage: Ist es derzeit wirklich notwendig, die Stahlindustrie vorrangig mit grünem Wasserstoff zu beliefern?
Ein weiteres Beispiel: Die Chemieindustrie setzt heute schon vielfach grauen Wasserstoff als Grundstoff ein, der direkt vor Ort aus fossilem Gas hergestellt wird. Zu den Folgeprodukten von Wasserstoff zählen Ammoniak und andere Grundstoffchemikalien. Eine ausreichende Produktion von grünem Wasserstoff wird wegen verschiedener Hürden meist nicht werksnah stattfinden können. Die Umstellung würde also mittelfristig den Transport von grünem Wasserstoff erfordern.
Neue Exportmärkte für Deutschland
Ist das die beste Lösung? Der Transport von Wasserstoff in Reinform bleibt mittelfristig eine Herausforderung. Für Folgeprodukte von grünem Wasserstoff, etwa Ammoniak, gibt es bereits eine Infrastruktur – Schiffe, Hafenanlagen und Pipelines. Außerdem ist Ammoniak im Vergleich zu Wasserstoff kostengünstiger zu verflüssigen und zu transportieren. Statt nur Wasserstoff anzuliefern, könnte sich ein Teil der Produktion verlagern und Ammoniak direkt bezogen werden – aus Deutschland oder im Zuge einer globalen Verschiebung der Wertschöpfungsketten.
Die Transformation hin zu klimaneutralen Energieträgern eröffnet auch große Potenziale für neue Wertschöpfung in Deutschland und Europa – insbesondere neue Exportmärkte. Neben der Herstellung von Schüsselkomponenten einer Wasserstoffwirtschaft im engeren Sinne bieten sich Chancen bei Fahrzeugen und Fahrzeugkomponenten. In der Mobilität hat Wasserstoff ein breites Anwendungspotenzial, insbesondere wenn es darum geht, schwere Lasten über weite Strecken zu transportieren.
Lkws, nichtelektrifizierte Bahnstrecken, Nutzfahrzeuge, Flugzeuge und Schiffe könnten künftig überwiegend mit Wasserstoff oder auf klimaneutralem Wasserstoff basierenden synthetischen Kraftstoffen betrieben werden. Ein Hochlauf der Wasserstoffmobilität eröffnet die Möglichkeit, Emissionen im Schwerlastverkehr schneller zu verringern. Der Bau von Fahrzeugen, Fahrzeugteilen und entsprechenden Produktionsanlagen birgt ein enormes Wertschöpfungs- und Exportpotenzial, insbesondere für den Industriestandort Deutschland.
Allerdings: Schon heute produziert etwa Südkorea Brennstoffzellen-Lkws in Serie. Um im internationalen Wettbewerb eine Spitzenposition zu ermöglichen, müssen die Weichen von der hiesigen Politik bald gestellt werden. Die Beispiele zeigen: Eine Debatte, die sich auf grünen Wasserstoff beschränkt und diesen ausschließlich für die energieintensive Industrie reservieren will, ist nicht zielführend. Sie versperrt industriepolitische Chancen in anderen Bereichen und aus Sicht des Klimaschutzes schnellere Transformationspfade.
Anhebung des CO2-Preises notwendig
Kurzfristig ist es entscheidend, diese Möglichkeiten nicht zu verbauen, etwa durch vorschnelle Wasserstoffmengen-Zuteilung. Stattdessen sollte durch konsequente Reformen der Abgaben und Umlagen bei der Energiebepreisung und eine Anhebung der CO2-Preise ein attraktives Umfeld für privatwirtschaftliche Investitionen geschaffen werden. So würden dort Investitionen ausgelöst, wo die Industrie Zukunftsmärkte sieht.
Die Emissionsminderung der Großindustrie mithilfe von blauem und türkisem Wasserstoff führt zur Beschleunigung der Transformation – auch weil dann mehr Wasserstoff verfügbar ist. Die Stahl- und Chemieindustrie könnten rasch Emissionen einsparen und zum Aufbau eines Markts für diese Wasserstoffvarianten beitragen. Hier geht es um Großprojekte, bei denen die Unternehmen schon Erfahrungen und Kompetenzen haben. Die Partner wären beispielsweise in Norwegen und Russland zu suchen. Im Fokus stünde der Aufbau einer entsprechenden Infrastruktur, inklusive der „Verpressungsstationen“ für CO2 in unterirdische Reservoire.
Diese werden wir auch dann noch brauchen, wenn in fernerer Zukunft günstiger grüner den blauen Wasserstoff verdrängt. Die Transformation der Schwerindustrie über blauen Wasserstoff könnte somit langfristig unerlässliche Infrastrukturen hervorbringen, selbst wenn, davon sind wir überzeugt, der Wasserstoff 2050 grün sein muss.
Die Autoren: Veronika Grimm ist Professorin für Volkswirtschaft an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und Mitglied im Sachverständigenrat zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung.
Andreas Kuhlmann ist Vorsitzender der Geschäftsführer der Deutschen Energie-Agentur (Dena). Der Diplom-Physiker ist auch Gründer des globalen Start-up-Netzwerks SET.