Wasserstoff als Sektorenkopplungselement

Zum Erreichen der Ziele des nationalen Klimaschutzplans 2050 – im Einklang mit dem Pariser Klimaschutzabkommen – ist der Einstieg in die Wasserstofftechnologie unverzichtbar. Der große Vorteil in der Nutzung des Energieträgers Wasserstoff liegt darin, dass erneuerbare Energie über lange Zeiträume gespeichert werden kann. Zudem kann Wasserstoff einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, die Sektoren Strom, Wärme und Verkehr effizient zu koppeln. Der Beschluss einer Nationalen Wasserstoffstrategie sowie die Förderung vielfältiger Wasserstoff-Modellregionen (z.B. „Reallabore der Energiewende“ und „HyLand – Wasserstoffregionen in Deutschland“) zeigen den wachsenden Bedarf an Wasserstofftechnologien.

Entscheidend bei der Entwicklung einer nachhaltigen Wasserstoffstrategie sind vor allem zwei Faktoren:

• Der Aufbau einer integrierten Wasserstoffinfrastruktur, die im Einklang mit der Nachfrage und dem voranschreitenden Ausbau der regenerativen Erzeugungskapazitäten wächst.
• Eine Wasserstofferzeugung, welche langfristig auf 100 % CO₂-neutralen Wasserstoff abzielt.

In der jüngst verabschiedeten Nationalen Wasserstoffstrategie werden diese Punkte in verschiedenen Maßnahmen aufgegriffen. Explizit ist festgehalten, dass für eine erfolgreiche Energiewende ausschließlich grüner Wasserstoff langfristig geeignet ist. Zudem wird geprüft, ob die grüne Wasserstoffproduktion von Steuern, Abgaben und Umlagen befreit werden kann – insbesondere von der EEG-Umlage. Das verstärkte Ausschreiben von Flächen für Wasserstoff- und Power-to-X Produktion aus Offshore Windenergie ist ein erster Schritt in Richtung des manifestierten Ziels von 5 Gigawatt (GW) installierter Elektrolyseleistung bis 2030. Der Nationale Wasserstoffrat, bestehend aus Expert*innen der einzelnen Einsatzbereiche, berät und unterstützt den Ausschuss der Staatssekretäre für Wasserstoff, damit das Budget von insgesamt 9 Milliarden Euro für den Markthochlauf bedarfsgerecht investiert wird.

Aufbau einer integrierten Wasserstoffinfrastruktur
Die schrittweise Etablierung einer integrierten Wasserstoffinfrastruktur lässt sich im Wesentlichen anhand von drei Phasen beschreiben.

Kurzfristig (bis ca. 2025) – Einstiegsphase
In der Einstiegsphase liegt der Schwerpunkt auf der Vernetzung relevanter Akteure sowie in der Initiierung erster Wasserstoffprojekte. Die Machbarkeit wird mit Hilfe von Pilotanlagen demonstriert. Wasserstoff findet vorrangig in den Sektoren Verkehr (ÖPNV und Schwerlastverkehr) sowie in der Industrie Anwendung. Zudem gilt es, einen energiepolitischen Rahmen für wirtschaftliche Anwendungen zu schaffen und eine Reform der Abgaben, Umlagen und Steuern im Energiesektor anzustoßen.

Mittelfristig (bis ca. 2035) – Ausbauphase
In der zweiten Phase ist die Umstellung oder Weiterentwicklung bestehender Strukturen wie des Strom-, Gas- und Wärmenetzes von essenzieller Bedeutung. Der Aufbau CO₂-neutraler Wasserstoff-Erzeugungskapazitäten, wie z.B. Elektrolyseure oder Anlagen zur Biomassevergasung, wird forciert. Stationäre Brennstoffzellen-KWK-Anlagen werden zunehmend zur Versorgung von Gebäuden und Quartieren mit Strom und Wärme eingesetzt. Im Verkehrssektor findet Wasserstoff verstärkt Anwendung in Nutzfahrzeugen und Pkw.

Langfristig (nach 2035) – Flächendeckende Umsetzung
In der letzten Phase wird sukzessive eine flächendeckende und vernetzte Wasserstoffinfrastruktur errichtet, die große Mengen an Gas speichern und dadurch temporäre und saisonale Schwankungen einer volatilen erneuerbaren Energieerzeugung ausgleichen kann. Neben der heimischen Erzeugung wird zur Deckung des Bedarfs CO₂-neutraler Wasserstoff importiert. Durch die Vernetzung über Wasserstoffpipelines wird die Versorgungssicherheit weiter erhöht.