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Der Rohstoff für übermorgen

08.10.2019

Wasserstoff kann das Problem der Energiewende lösen, Autos und Fabriken antreiben und Häuser heizen – emissionsfrei. Deshalb widmen sich zahlreiche Pilotprojekte in Österreich dem neuen Hoffnungsträger.

Um den Wasserstoff ist ein wahrer Hype ausgebrochen – in der Energiewirtschaft und weit darüber hinaus. Während die Klimaerwärmung global und direkt vor österreichischen Haustüren viel schneller voranschreitet als noch vor wenigen Jahren gedacht, fehlen in keinem politischen Programm Vorschläge, wie die Menschheit die Zerstörung des Planeten stoppen oder zumindest verlangsamen kann. Doch den entscheidenden Durchbruch bietet keine dieser Ideen. In Wirklichkeit geht es überhaupt nicht darum, an den Stellschrauben zu drehen und die Produktion ein wenig umweltverträglicher zu machen.

Im jüngsten Bericht des Weltklimarats IPCC heißt es, notwendig sei eine radikale Änderung der gesamten Art, wie wir produzieren, transportieren und leben.

NICHT DIE EIERLEGENDE WOLLMILCHSAU

Auch das Megaprojekt Energiewende hat bis heute ein gewaltiges Problem: Strom aus den stark schwankenden Erneuerbaren speichern und transportieren zu können. Genau hier kommt Wasserstoff ins Spiel. Es ist das meistverbreitete Element in unserem Universum und Teil praktisch aller organischen Verbindungen. Dieses Gas lässt sich mithilfe von Ökostrom in einer Elektrolyse aus Wasser gewinnen und danach beliebig lange speichern – um als Antrieb in Autos, Energieträger in Fabriken und Grundstoff der Industrie zu dienen. „Es gibt nicht die eierlegende Wollmilchsau in der Energiewende. Wasserstoff in seiner Doppelrolle als Träger und Speicher ist jedoch nahe dran“, sagt Theresia Vogel, Chefin des Klimafonds.

Der Gedanke von Theresia Vogel hat einen berühmten Vater. Der französische Schriftsteller Jules Verne ließ bereits in seinem 1874 veröffentlichten Roman „Die geheimnisvolle Insel“ einen seiner Protagonisten sagen: „Ich bin überzeugt, meine Freunde, dass das Wasser dereinst als Brennstoff Verwendung findet. Das Wasser ist die Kohle der Zukunft.“ Eine erstaunliche Ansage – doch Jules Verne war damals weit weniger Fantast, als es scheint. Der Chemiker Friedrich Schönbein entwickelte schon 1838 die ersten Grundprinzipien der Brennstoffzelle, die Wasserstoff in Strom umwandeln kann. Hundert Jahre später sorgten die schwebenden Zeppeline auf beiden Seiten des Atlantiks für Staunen, und noch später diente das Gas der Nasa als Antrieb für Raketen.

H2: EIN GEFÄHRLICHES GAS

Berühmt ist freilich auch der Absturz des Luftschiffs „Hindenburg“ und die tragische Explosion von Apollo 13. Beide Unglücke zeigen eine Schattenseite von Wasserstoff: Das Gas ist extrem reaktionsfreudig und muss hinter dickem Stahl gebändigt werden, um nicht die gesamte Umgebung in die Luft zu jagen. Nicht der einzige massive Nachteil des geruchlosen, farblosen Stoffs. Denn um Wasserstoff in Reinform zu bekommen, braucht es auch enorme Mengen Energie von außen – die heute meist aus Erdöl und Erdgas kommt. Sogenannter „grauer“ statt eines „grünen Wasserstoffs“ also und das absolute Gegenteil von ökologisch. Auch der Wirkungsgrad von Wasserstoffantrieben ist bis heute überaus bescheiden. Laut Berechnungen des Öko-Instituts Freiburg kommt auf dem Weg vom Windrad und der PV-Anlage bis zum Auto mit Brennstoffzelle weniger als ein Drittel des Stroms tatsächlich an. Und schließlich haben selbst Großkonzerne bis heute Probleme damit, die Beschaffenheit des Gases im industriellen Einsatz genau messen und skalieren zu können.

WELTWEIT PILOTPROJEKTE AUS ÖSTERREICH

Trotzdem bleibt die Idee einfach zu verlockend: All den schwankenden Strom aus Erneuerbaren in einen bestens speicherbaren Rohstoff zu verwandeln, mit dem man produzieren, fahren und heizen kann – emissionsfrei. Deshalb laufen in Österreich gerade dutzende Pilotprojekte ganz unterschiedlicher Größe. Allen voran in der Industrie, für die übrigens der Einsatz von Wasserstoff schon heute alles andere als neu ist. Das Element dient hier als Prozessgas, ist Bestandteil von Düngemitteln oder der Basischemikalie Methanol. Etwa 50.000 Tonnen Wasserstoff produziert die OMV deshalb jährlich in ihrer Raffinerie in Schwechat. Gerade arbeitet der Mineralölriese im Projekt Uphy daran, die Skalierbarkeit und Messbarkeit der Qualität von Wasserstoff zu verbessern.

Eine Nummer größer ist das weltweit einzigartige Projekt Underground Sun Conversion unter Federführung des Speicherunternehmens RAG Austria. Dabei wird grüner Wasserstoff zusammen mit Kohlendioxid in eine bestehende Erdgaslagerstätte einen Kilometer unter die Erde gepumpt, wo sich die Gase mikrobiologisch in Methan umwandeln – auf natürlichem Weg wie in der Erdgeschichte, nur abgekürzt um Millionen Jahre. Richtig groß ist das ebenfalls weltweit einzigartige Projekt H2future von Voestalpine, Verbund und Siemens. Auf dem Gelände der Voest in Linz wird in einer Pilotanlage erprobt, wie mit Erneuerbaren gewonnener Wasserstoff statt Koks direkt in die Stahlherstellung fließen kann – und so die enormen Abgasmengen dieser Branche zumindest etwas zu senken. Dieses Vorhaben hat einen reizvollen Nebeneffekt: Wenn das eines Tages gelingt, werden ganze Industriebranchen für sich so viel Wasserstoff produzieren, dass für Autos mit Brennstoffzelle mehr als genug übrig bleibt.

Auch im Verkehr ist Wasserstoff ein Hoffnungsträger, besonders im Schwerlastverkehr und auf der Langstrecke. So baut der Grazer Antriebsstrangentwickler ALV List gerade ein neues Testzentrum für Brennstoffzellen. Ebenfalls in Graz wollen die Verkehrsbetriebe ab dem heurigen Herbst einen Wasserstoffbus im Liniendienst testen. Die Wiener Linien planen, etwa ab 2023 eine ganze Buslinie auf Wasserstoffantrieb umzustellen. Und die Tiroler Zillertalbahn will schon nächstes Jahr den Testbetrieb mit Wasserstoff starten und 2023 in den Regelbetrieb wechseln – als erste Schmalspurbahn der Welt.

DER WELTKLIMARAT KÖNNTE RECHT BEHALTEN

Was gut klingt, ist freilich noch sehr weit von einer Wasserstoffwende entfernt. In Österreich gibt es aktuell gerade einmal fünf öffentliche Wasserstofftankstellen, und Autos mit Brennstoffzellen seien vor dem Jahr 2030 für den Massenmarkt nicht serienreif, heißt es bei Volkswagen und BMW. „Frühestens in ein, zwei, drei Dekaden ist ein größerer Beitrag aus der Wasserstofftechnik möglich“, meinte auch OMVChef Rainer Seele auf dem heurigen Forum Alpbach.

Damit könnte am Ende doch der Weltklimarat IPCC recht behalten: Neue Technologien können die Zerstörung des Planeten nur verlangsamen und werden den Klimawandel nicht stoppen. Ohne eine radikale Umkehr der gesamten Wirtschaft wird es nicht gehen.

 

Autor/in

PETER MARTENS

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