Gastkommentar: Der Wasserstoff der Zukunft ist recycelter Strom aus Überschusszeiten
Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung werden auch 2050 noch benötigt. Allerdings werden sie dann mit grünem Wasserstoff betrieben.
Foto: dpaNachdem die Debatte über die Energiepolitik in Deutschland vorrangig mit der „Stromwende“ verbunden war, gewinnen nun immer mehr ganzheitliche Ansätze im politischen Diskurs an Bedeutung. Ein wesentlicher Grund dafür ist sicherlich, dass Deutschland im Dezember 2019 mit dem Klimaschutzgesetz und die EU im Jahr 2020 das Ziel Klimaneutralität bis spätestens 2050 verabschiedet haben. Damit ist klar, dass das fossile Zeitalter enden wird und dass für fossile Investitionen das hohe Risiko besteht, dass sie mittelfristig als „stranded investments“ enden.
Die Frage, des „Ob“ ist politisch entschieden, die Frage des „Wie“ wird damit erheblich an Bedeutung gewinnen. Damit die eingeleitete Transformation des Energiesystems gelingen kann, muss zugleich die notwendige gesellschaftliche Akzeptanz erhalten werden. Dafür werden vor allem zwei Fragen entscheidend sein. Die erste Frage ist, wie gelingt es, Deutschland als Industriestandort mit hoher Wertschöpfung und zukunftssicheren neuen Arbeitsplätzen sowie dem damit verbundenen Wohlstand zu erhalten.
Die zweite Frage ist die Frage nach der sozialen Gerechtigkeit, bezogen auf die Unterstützung der Arbeitnehmerinnen und Arbeitsnehmer in diesem Umstrukturierungsprozess, sowie die sozialverträgliche Kostentragung der energiewirtschaftlichen Transformation.
Wir sehen gerade weltweit rasch fallende Kosten erneuerbarer Energien wie Photovoltaik und Wind sowie sinkende Kosten von Speichern jeder Art. Dieser technologischen Dynamik stehen in der politischen Debatte in Deutschland oftmals sehr dogmatische Haltungen gegenüber, die seit über einem Jahrzehnt mantraartig vorgetragen werden.
Diese dogmatische Haltung zeigt sich in der oft publizierten Vorrangstellung für Efficiency first. So richtig es ist, energieeffiziente Verfahren und energieeffizientes Verhalten zu fördern, müssen zugleich physikalische Gesetze und wirtschaftliche Umsetzbarkeit beachtet werden. Mehrere Kardinalfehler sind hier zu benennen. Erstens haben elektrisch angetriebene Prozesse physikalisch bedingt eine größere Effizienz als thermisch angetriebene Prozesse.
Zweitens gibt es einen großen Unterschied zwischen den Green Fuels. Wasserstoffanwendungen über Brennstoffzellen und Elektromotoren haben eine deutlich höhere Effizienz als Verbrennungsmotoren. Deswegen ist der Oberbegriff irreführend. Drittens steht hinter dem Grundgedanken Efficiency first die fehlerhafte Annahme, wir hätten perspektivisch zu wenig erneuerbare Energien in Deutschland. Der Effizienzgedanke wird nur auf den Energieverbrauch, aber nicht auf die Energieerzeugung bezogen.
Nur ein Beispiel dazu: In Deutschland werden laut Studien rund 24.000 Quadratkilometer Fläche für den Anbau von Energiepflanzen genutzt, um vornehmlich Biokraftstoffe und Biogas zu erzeugen. Auf der durch Energiepflanzen genutzten Fläche können umgerechnet rund 80 Terawattstunden (TWh) Energie geerntet werden.
Ein Vergleich: Würde man diese Flächen komplett mit Solarkraftwerken belegen, erzeugen diese das 30-Fache an Energie, rund 2400 TWh. Dies entspricht in etwa dem gesamten Endenergieverbrauch für Deutschland. Dieser Vergleich ist extrem, er zeigt aber die absurde Situation, was passiert, wenn man mit verengten Perspektiven arbeitet.
Was passiert, wenn wenig Wind weht und keine Sonne scheint?
Die absolute Zuspitzung dieser Debatte erleben wir gerade in der Auseinandersetzung um die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Hier gibt es bei einigen Umweltverbänden zum Teil die Annahme, dass die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme die klimafreundlichste Variante sein könnte.
Selbstverständlich ist bei viel Wind und Sonne der Einsatz von Wärmepumpen und sogar von Power to heat sinnvoll. Aber was passiert, wenn wenig Wind weht und keine Sonne scheint? Diese Situation wird nach dem Ausstieg aus fossilen Kraftwerken nicht weniger oft vorkommen als heute.
Batteriespeicher, Pumpspeicher und flexible Laststeuerung können helfen, aber die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme hat dann einen doppelten Effekt. Der Strombedarf kann so weiterhin gut steuerbar erzeugt werden. Außerdem wird Wärme gekoppelt mit erzeugt und damit der Strombedarf im Wärmesektor reduziert werden. Deswegen wird die Kraft-Wärme-Kopplung auch noch im Jahr 2050 eine wichtige Rolle im Energiesystem spielen, allerdings zukünftig auf der Basis von erneuerbarem Wasserstoff und Biogas und klar stromgeführt.
Wir werden es also zukünftig mit hybriden Systemen zu tun haben, die entsprechend der natürlichen Bedingungen optimiert gefahren werden, was durch moderne IT möglich ist. Die Energieversorgung der Zukunft außerhalb der energieintensiven Grundstoffindustrie wird immer regionaler und saisonaler werden. Dabei werden neben Elektronen auch Moleküle eine Rolle spielen, in erster Linie Wasserstoff aus erneuerbaren Energien. Der Wasserstoff der Zukunft ist recycelter Strom aus Überschusszeiten.
Wenn die zukünftige Energiepolitik sich daran orientiert, wie eine defossilisierte Welt in Deutschland und Europa an wachsender Wertschöpfung ausgerichtet wird und zugleich kostengünstig erfolgt, wird sie sich erheblich beschleunigen lassen. Der Spruch „It’s the economy, stupid“, mit dem Bill Clinton 1992 den Präsidentschaftswahlkampf in den USA gewonnen hat, sollte auch bei uns häufiger gehört werden.