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Wasserstoffmarkt goes digital

Weg von fossilen Brennstoffen, hin zu erneuerbaren Energien: Kaum ein Weg dahin führt an Wasserstoff vorbei. Das hat auch die deutsche Bundesregierung erkannt und sich ein ehrgeiziges Ziel gesetzt. In der Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) verankert die Bundesregierung den Plan, weltweit führend beim Thema Wasserstoff zu werden. Bis grüner Wasserstoff – hergestellt mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien – in großen Mengen zur Verfügung steht, werden noch einige Jahre vergehen. Diese Zeit kann und sollte man nutzen: Von politischer sowie unternehmerischer Seite muss ein digitaler Wasserstoffmarkt etabliert werden: Ein Markt, der alle Prozesse von der Erzeugung über den Transport bis zur Verteilung digital abbildet und reguliert. Ähnlich wie es schon jetzt bei Erdgas und Öl der Fall ist.  

Grün, blau, grau, türkis - Die Farbenlehre des Wasserstoffs  
Wasserstoff ist ein farbloses Gas. Die Farben, mit denen er in Verbindung gebracht wird, beziehen sich auf die Herstellung. Grüner, blauer und türkiser Wasserstoff gelten als klimaneutral, grauer nicht. Ein kleiner Exkurs: Grüner Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser gewonnen und lässt sich ohne fossile Rohstoffe produzieren, wenn der benötigte Strom durch Sonnenenergie, Wind- oder Wasserkraft erzeugt wird. Türkiser Wasserstoff wiederum entsteht durch Methanpyrolyse aus Erdgas. Das Methan im Erdgas wird dabei in Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten. Da fester Kohlenstoff beispielsweise in alten Bergwerksstollen sicher gelagert und später wiederverwendet werden kann, gelangt kein CO2 in die Atmosphäre. Blauer Wasserstoff ist das Ergebnis von Dampfreformierung fossiler Brennstoffe wie Erdgas, Kohle oder Öl. Das dabei entstehende CO2 wird unterirdisch eingelagert. Grauer Wasserstoff wird ebenfalls durch Dampfreduktion hergestellt, jedoch wird das Abfallprodukt CO2 dabei nicht eingelagert und gelangt deshalb in die Atmosphäre.  

Wasserstoff: Ein Element mit Potential  
Wasserstoff nimmt laut NWS eine zentrale Rolle in der Energiewende ein. Das Element gilt als vielversprechender Ansatz zur Dekarbonisierung des Industrie-, Wärme- und Verkehrssektors. Voraussetzung: Der Wasserstoff wird mithilfe von grünem Strom erzeugt. In diesen Bereichen sind in der NWS vielfältige Maßnahmen festgehalten.  

Als Kraftstoff im Bereich Mobilität ist Wasserstoff schon lange im Gespräch. Spannend wird die Frage, ob er sich als Kraftstoff für PKW durchsetzt oder eher im Schwerlastverkehr zum Einsatz kommt. Das Potential zum wirklichen Gamechanger hat Wasserstoff aber in der Industrie: beispielsweise bei der energieaufwendigen Stahlerzeugung oder der chemischen Industrie. Denn im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien lässt sich Wasserstoff effizient erzeugen, transportieren und nutzen. 

Wasserstoff meets Digitalisierung?  
Der Hochlauf des Wasserstoffmarkts hat laut NWS begonnen. Wir sind mittendrin in der Phase, die die Strategie als “1.Phase Markthochlauf starten und Chancen nutzen” betitelt. 2023 startet die zweite Phase: Ziel ist es, bis 2030 einen stabilen Wasserstoffmarkt – national wie international – zu etablieren. Jetzt ist die Zeit, die Weichen zu stellen für dringend benötigte stabile und sichere digitale Prozesse. Einen Aspekt, den die NWS nicht konkret im Blick hat.  

Dabei sind digitale Prozesse enorm wichtig, damit alle Akteure effizient Hand in Hand arbeiten können. Die gute Nachricht: Wir fangen nicht auf der grünen Wiese an. Der bestehende Erdgasmarkt kann als Vorbild dienen. Denn viele Stakeholder – von Erzeugern über Transporteure und Logistiker bis hin zu Versorgern – werden sich ähneln. Aber auch neue Akteure kommen hinzu, die im aktuellen Energiemarkt noch keine Rolle spielen.  

Eine digitale Plattform würde es ermöglichen, allen nationalen und internationalen Akteuren effizient Zugang zum Markt zu erhalten und zu partizipieren. Essentiell, wenn man bedenkt in welch kurzer Zeit Wasserstoff in großen Mengen erzeugt, transportiert und genutzt werden soll. Dazu gehört auch, bestehende Systeme, die für den Erdgasmarkt konzipiert sind, auf den Prüfstand zu stellen und für die Besonderheiten von Wasserstoff zu optimieren.  

Hindernisse 
Die Bundesregierung misst Wasserstoff in der Energiewende einen enormen Stellenwert zu. Was sie jedoch zu wenig betrachtet, ist der Rolle der Digitalisierung des neuen Marktes und die entsprechende Regulierung. Außerdem fehlt ein Anreizsystem für Unternehmen, sich verstärkt mit der digitalen Welt des Wasserstoffs zu beschäftigen. Die Konsequenz: Einige Unternehmen könnten unzureichend auf die Herausforderungen, die auf sie zukommen, vorbereitet sein, sollten sie das Thema nicht auch ohne politische Anreize priorisieren. Das wiederum könnte die ehrgeizigen Ziele der NWS behindern. Doch die Resonanz auf das Thema Digitalisierung im Bereich Wasserstoff ist groß - das zeigen Veranstaltungen der letzten Monate. Noch beschäftigt sich nur etwa die Hälfte der Unternehmen mit dem Thema – Tendenz jedoch stetig steigend.  

What’s next 
Dennoch: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, den Markt zu formen – auch wenn entsprechende Rahmenlinien und Regulierungen fehlen. Zu warten, bis es diese gibt, könnte die Energiewende mithilfe von Wasserstoff massiv verzögern.  

Akteur:innen können den fehlenden Rahmen als Chance sehen: Aktuell haben sie die Möglichkeit, eine Vorreiterrolle einzunehmen und den politischen Rahmen mit intelligenten Ideen und Engagement zu gestalten. So gibt es beispielsweise schon jetzt Bestrebungen, den Wasserstoffmarkt mithilfe eines digitalen Zwillings abzubilden und so dessen Effizienz sicherzustellen. Außerdem stehen Forschungsprojekte in den Startlöchern, die prüfen, inwiefern Technologien wie Blockchain und Smart Contracts Transparenz und Sicherheit in dem komplexen Markt sicherstellen können.  

In den nächsten Jahren und Jahrzehnten werden riesige Mengen an Wasserstoff benötigt: In der Industrie, im Verkehrssektor und bei der Wärmeerzeugung - überall steigt der Energiebedarf. Diese müssen erzeugt, transportiert und dem Verbraucher zur Verfügung gestellt werden. Ohne eine reibungslose Infrastruktur und smarte Prozesse wird der Weg dorthin steinig.