Machbarkeitsstudie zu Wasserstoff-Netz - In die Röhre

Do 16.02.23 | 17:05 Uhr | Von Hanno Christ
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Ein Westnetz-Mitarbeiter bedient die Steuertafel für die H2-Befuellung (Bild: imago images/Rupert Oberhäuser)
Audio: Antenne Brandenburg | 16.02.2023 | Amelie Ernst | Bild: imago images/Rupert Oberhäuser

Deutschland und Europa setzen künftig maßgeblich auf Wasserstoff als Energieträger. Noch mangelt es aber an der nötigen Infrastruktur. Eine Studie hat erforscht, inwiefern Brandenburg dafür gewappnet ist. Sie zeigt: Das Land hat noch sehr viel zu tun. Von Hanno Christ

  • • Brandenburg braucht bis 2045 etwa 1.100 Kilometer Leitung für Wasserstoff
    • Ein großer Teil des Netzes besteht aus vorhandenen Gasleitungen
    • Naturschutzgebiete sollen möglichst umgangen werden
    • Die Kosten für das Netz werden auf 1,2 Milliarden Euro geschätzt.

Wenn der Brandenburger Wirtschaftsminister Jörg Steinbach (SPD) über das Wasserstoffnetz für Brandenburg spricht, dann zeichnet er gerne das Bild eines menschlichen Organismus. Da ist dann von einer Aorta die Rede, von Adern und sonstigen Verästelungen, über die das Blut bzw. der Wasserstoff (H2) dorthin gelangt, wo es gebraucht wird.

Bleibt man in diesem Bild, so steht Brandenburg vor einer Blutwäsche von fossilen Energieträgern hin zu grünem Wasserstoff. Wie genau die aussehen soll, ohne dass der Patient einen Kollaps erleidet, hat Steinbachs Haus in einer aufwendigen Studie erstmals durch ein Konsortium unter Koordination des Fraunhofers-Instituts ermitteln lassen.

Nur wenige regionale Netze bisher

Wasserstoff wird per Elektrolyse gewonnen. Wird die Energie für die Elektrolyse aus regenerativer Energie wie Wind oder Sonne erzeugt, spricht man von grünem Wasserstoff. Die großen Vorteile: Energie lässt sich dadurch speichern und transportieren. Um Wasserstoff in Mengen über große Distanzen zu transportieren, gelten Pipelines als der technologisch und wirtschaftlich günstigste Weg. Wasserstoff wird darin gasförmig unter Druck verteilt.

Das Netz dafür steckt aber noch in den Kinderschuhen. Bereits vorhandene Erd-Gasleitungen müssen erst ertüchtigt werden, beispielsweise weil H2 anders auf Metalle wirkt als Erdgas. Bislang gibt es nur wenige regionale Netze und Versuchsanlagen - etwa bei Gelsenkirchen in Nordrhein-Westfalen oder in Bitterfeld in Sachsen-Anhalt – die derlei Voraussetzungen erfüllen.

Lausitz und Uckermark als künftige Kraftzentren

Die Experten von Fraunhofer-Institut, Reiner Lemoine-Institut und dem Infracon-Infrastruktur-Service errechneten für Brandenburg eine Landkreis-genaue Potenzialanalyse, aufgeschlüsselt nach regionalem Bedarf und Produktionsstätten von Wasserstoff. Sie berücksichtigen dabei großindustrielle Unternehmensstandorte wie Raffinerien und Stahlwerke, Glas- und Papierhersteller oder auch Baustoff-Produzenten.

Die künftigen Kraftzentren für die Erzeugung von grünem – also regenerativ erzeugtem - Wasserstoff sehen sie in der Uckermark und künftig in der Lausitz. Im Nordosten ist der Anteil von Windkraftanlagen schon heute besonders hoch. Im Süden plant der Energiekonzern Leag große Solar- und Windkraft-Investitionen auf ehemaligen Tagebauflächen.

Außerdem schätzten die Analysten ab, wie sich bis 2045 Verkehrsströme und Wärmebedarf entwickeln würden. Nach der Prognose wäre Berlin mit einem Bedarf von geschätzten fünf Terrawattstunden gegenüber Brandenburg mit 35 Terrawattstunden ein regelrechter Verbrauchszwerg. Bis 2045 müsste das Netz einen H2-Transport in einer Menge von etwa 66 Terrawattstunden ermöglichen – und das möglichst krisensicher.

Nutzung vorhandener Gas-Leitungen

2030 gehen die Studienmacher von einem H2-Startnetz in einer Länge von 687 Kilometern aus. Etwa 60 Prozent dieses Netzes könnten aus bereits vorhandenen Leitungen bestehen. Der Rest von 260 Kilometern müsste neu zugebaut werden. In den meisten Fällen könnten dafür bereits bestehende Trassen genutzt werden. Um den Bedarf bis 2035 zu decken, halten die Forscher Neubauten in einer Länge von fast 200 Kilometer für notwendig - etwa auf der Strecke von Cottbus nach Eisenhüttenstadt. Bis 2045 müsste das Netz eine Leitungs-Gesamtlänge von 1.100 Kilometern haben.

Neubauten sollten im besten Falle gar nicht erst durch Naturschutzgebiete laufen – im grünen Brandenburg ein schwieriges Unterfangen. Nicht untersucht wurde in der Analyse, wieviel Wasser dieser Umbau und die Erzeugung von solch großen Mengen Wasserstoff erfordert. In einer wasserarmen Region wie Berlin und Brandenburg dürfte das aber eine Kernfrage werden. Steinbach setzt dabei auf Kreislauflösungen, bei denen Wasser nicht nur verbraucht, sondern auch wieder nutzen.

Steinbach: Über Speicherung von Kohlendioxid nachdenken

Für das Wirtschaftsministerium drängt die Zeit. "Wenn wir die Klimaziele in irgendeiner Form erreichen wollen, dann haben wir keine andere Chance. Die Transportwege müssen da sein, sie müssen auch so schnell da sein, dass Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben", so Steinbach. Fünf Jahre von der ersten Planung über die Genehmigung bis zur Errichtung seien noch zu lange. Auch Studien-Koordinator Thorsten Spillmann hält Wasserstoff gerade für große Unternehmen und Verbraucher als !alternativlos".

Um möglichst rasch klimaneutral zu werden, plädiert Steinbach auch dafür, die Speicherung von Kohlendioxid (CCS) in Brandenburg wieder in den Blick zu nehmen. "Ich glaube, dass wir uns dieser Frage wieder neu stellen müssen", so der Wirtschaftsminister. Allerdings sieht er das erst nach der Wahl Ende 2024. Im derzeitigen Koalitionsvertrag der Kenia-Regierung sei CCS kein Thema. Überlegungen der CDU-Spitze für ein eigenes C02-Pipeline-System sieht Steinbach dagegen eher skeptisch.

Wer trägt die Kosten?

Schon die Wasserstoff-Infrastruktur der Zukunft hätte auf den ersten Blick auch einen stattlichen Preis von mehr als zwei Milliarden Euro. Zieht man bereits vorhandene Gas-Leitungen davon ab, blieben rund 1,2 Milliarden Euro übrig.

Je mehr der alten Leitungen umfunktioniert werden können, desto günstiger wird das Projekt. Eine Investition, die Wirtschaftsminister Steinbach nicht beim Staat, sondern bei den künftigen Betreibern der Netze sieht. "Vater Staat wird es nicht als eine eigene Infrastruktur bereitstellen können", so Steinbach.

Knackpunkt: Noch ist nicht klar, ob und - wenn ja - zu welchen Konditionen Netze betrieben werden können. Die Entscheidung werde auf EU-Ebene gefällt. Gelänge es nicht, Gasnetzbetreiber zum Mitmachen zu bewegen, wäre das für Steinbach "ein K.O.-Schlag" für das Wasserstoff-Netz.

Sendung: rbb24 Brandenburg aktuell, 16.02.2023, 19:30 Uhr

Beitrag von Hanno Christ

54 Kommentare

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  1. 54.

    Dann gewinnen Sie doch das Lithium aus Zinnwaldit (https://de.wikipedia.org/wiki/Zinnwaldit) im Erzgebirge (naheliegend bei dem Mineralnamen). Die Bergakademie Freiberg ist das schon länger dran. Wäre dann auch ein heimischer Rohstoff und damit strategisch wertvoll.

  2. 53.

    Nur weil in der deutschen Premium-Klasse, wie auch bei Toyota und Hyundai, H2-PKW's entwickelt werden, heißt das noch lange nicht, dass sich das in der breiten Masse durchsetzen wird. Hier gehts nur darum, den besserbetuchten Kunden die Unannehmlichkeiten der langen Ladezeiten zu ersparen und etwas Reichweitenvorteil zu verschaffen.

    Wie gesagt, ist alles Physik und Mathematik, geparrt mit sowas wie Klimawandel.

  3. 52.

    Nö kennt er nicht. Woher auch? Er ließt ja nur beim RBB.

    Es ist aber nicht nur BMW.

    "Honda baut in Hessen eine Wasserstoff-Raffinerie
    Doch auch in Deutschland entstehen Anlagen, um CO2-neutralen Wasserstoff zu produzieren. Kürzlich kündigte Honda an, am hessischen Firmenstandort Offenbach eine Produktionsstätte für grünen H2 zu bauen. Die Anlage verwendet zur Elektrolyse überschüssigen Solarstrom aus Fotovoltaikanlagen.
    Damit will Honda eine Testumgebung für Herstellung, Nutzung und Optimierung von H2-Energiesystemen schaffen. Die Anlage umfasst deswegen nicht nur die reine Produktion, sondern auch bidirektionale Ladesysteme, eine Speichereinheit aus Fahrakkus im Second Life sowie mehrere Elektroautos und Wasserstoffautos. Mit anderen Worten: ein ganzer Versuchsaufbau.
    Der zugrunde liegende Gedanke: Wasserstoff soll nicht in riesigen Kraftwerken, sondern dezentral erzeugt werden – und zwar nur dann, wenn Energie anfällt, die sonst nicht genutzt werden könnte.........."

  4. 51.

    Thoriumreaktoren wären auch eine sinnvolle Reaktortechnik für den Iran, da die große Vorkommen haben - außerdem würde es sicher etwas Luft aus den Vorwürfen ablassen, daß sie die Reaktortechnik betreiben, um Waffenmaterial zu erzeugen (was ja auch immer potentiell im Hintergrund der Sinn von bestimmten Reaktorkonzepten ist in allen Ländern mit Reaktoren).

  5. 50.

    Ich hatte dabei vorallem die vielen Nutzfahrzeuge im Blick. Und in Brandenburg neben LKWs vorallem auch die Nutzfahrzeuge in der Landwirtschaft. Sie können nicht mal eben so mit dem Schlepper bei der Feldarbeit für längere Zeit zum Aufladen fahren und solch ein Schlepper hat u.U. je nach Arbeit einen Verbrauch wie ein Panzer - ähnliches Problem ist bei Erntearbeiten. Die müssen vor Ort betankt werden können und dafür sind flüssige Kraftstoffe sehr praktisch - später könnte man ja über wechselbare Akkusets nachdenken und der Tankwagen bringt halt ein neues volles Set; allerdings ist ein Akkuset vom Gewicht nicht nur eine Starterbatterie, der Austausch braucht also etwas techn. Unterstützung.

  6. 49.

    Niemand will viermal so viel pro Kilometer zahlen um mit ner Brennstoffzelle zu fahren, wenn man auch genau so gut mit nem Akku fahren kann. Das beinhaltet der Begriff Wirkungsgrad. Wirklich nicht schwierig zu verstehen. Kein Autohersteller plant ernsthaft Wasserstoffpkw. Es gibt einfach keinen Markt dafür.

  7. 48.

    Vermutlich kennen Sie den iX5 von BMW nicht?
    Vermutlich haben sie auch noch nie was davon gehört, dass der ab 2025 in Serie gehen wird?
    Vermutlich kennen sie auch das BMW-Kompetenzzentrum nicht?

    Dafür, dass sie gar nichts zum H2-PKW kennen, haben sie eine erstaunlich große Klappe.

    "Viele Autofahrer hierzulande aber hoffen auf Wasserstoff und Brennstoffzelle als Antriebstechnik der Zukunft – mehr noch als auf Elektromobilität. Das bewiesen unter anderem eine im Frühjahr 2022 veröffentlichte Studie von mobile.de und eine Civey-Umfrage für das Magazin "Spiegel". Die entscheidenden Vorteile der Brennstoffzelle: Ein Auto mit diesem Antrieb fährt so sauber wie ein batterieelektrisches Auto, schleppt aber deutlich weniger Gewicht mit sich herum – ist also effizienter. Und das Wasserstoff-Tanken zieht sich nicht wie das Elektroauto-Laden stundenlang hin, sondern funktioniert so schnell wie beim Verbrenner."

  8. 47.

    Das ist alles richtig. Nur müsste Frankreich halt ALLE seine Atomkraftwerke bis 2050 oder so erneuern. Stattdessen planen sie nur etwa ein dutzend zu ersetzen. Auch in Frankreich wird der Strombedarf sich bis 2050 vervielfachen. Tatsächlich müssten sie also mindestens doppelt so viele KKWs haben wie heute um weiter 70% des Stroms daraus zu erzeugen. Sie bauen aber viel, viel zu wenig neue KKWs um das zu erreichen. Kernkraft ist einfach zu teuer, das wissen auch die Franzosen.

  9. 46.

    Na offenbar wie sie auch.
    Sie müssen sich schon mit der Mobilität entscheiden. Wenn sie Mobilität grundsätzlich schlecht finden, dann können H2-PKW's wohl kaum ein Beitrag sein, denn dann müsste sie Mobilität grundsätzlich abschaffen.

  10. 45.

    Sie können die Druckwasserreaktoren bezeichnen wie sie wollen und von mir aus daraus die 10. Generation machen. Die Dinger haben eine Mitkopplung (Leistungsexkursion) deren Generationsnummerierung nur dem ganzen technischen Dämpfungs- und Redundanzbeiwerk Rechnung tragen soll. Die Grundprobleme, Mitkopplung, Abschaltbarkeit, radioaktive Halbwertzeit der Abfälle, Umfang der radiokativen Abfälle werden mit solchen Typen garantiert nicht gelöst.
    Es ist unverantwortlich, auch im Hinblick der Sommerdürren, solche Kraftwerkstypen als "Neuauflage" zu verkaufen. Auch der hier benötigte Spaltstoff ist zudem absehbar endlich.

  11. 44.

    Wasser ist Abfallprodukt? Es gibt Landstriche in Afrika, da ist es Also ihr Beitrag ist gelinde gesagt Unsinn.

    Mir ist Wasserstoff im Auto tausendmal lieber als giftiges Lithium, dass durch Kinder in Mittelamerika gewonnen wird, auch wenn die Teslaclicke hier im Forum das gut und chic findet und versucht mit halbseidenen Begriffen, die sie selber nicht kennen aber fleißig gebrauchen, zu kaschieren.

    Und wer hier über Wirkungsgrade fabuliert hat keinerlei Ahnung, wass der Begriff beinhaltet. Schon die Tatsache, dass der Individualverkehr dominiert ist der miserabelste Wirkungsgrad der Mobilität, wobei es völlig egat ist, ob die Kisten mit Benzin, Diesel, Wasserstoff oder giftigen Lithiumbatterien betrieben werden.
    Over and out. Sie sollten jetzt auch mal etwas schlafen. Letzter Kommentar 23:21 und jetzt gleich weiter ist schon sehr sportlich. Haben sie sonst keinerlei Verpflichtungen?

  12. 43.

    51,8 % des im Jahr 2020 in der EU erzeugten Atomstroms stammte aus Frankreich, das damit der mit Abstand größte Erzeuger war. Frankreich selbst erzeugt seinen Strom zu 72 % aus seinen Atomkraftwerken.
    Macron hat im Februar 2022 eine „Renaissance der Kernenergie“ angekündigt, mit dem Bau sechs neuer, verbesserter EPR bis 2050, der Prüfung von acht weiteren Standorten, zudem einer Laufzeitverlängerung bestehender Kraftwerke auf 50 Jahre. Richtig ist, dass Frankreich seine Atomkraftwerke modernisieren will, mit Hilfe der EU.

    https://de.euronews.com/2022/02/10/volle-atomkraft-voraus-macron-kundigt-renaissance-der-kernenergie-an

  13. 42.

    Das ist eben dass Problem mit unregulierten oder einem vernünftigen Zielfunktional nicht folgenden Märkten, wenn dass das finale Ergebnis wäre.
    Ich kann nur hoffen, dass die Dinge nun europäisch, am besten weltweit, endlich zusammen- und zu endegedacht werden, und vernünftige Rahmenbedingungen geschafft werden, bevor hier jeder Player nur ungezügelt und sinnfrei dem Kapitalstrom folgt.

  14. 41.

    Genau, dass ist auch der Grund warum sich die instabilen Typen weltweit durchgesetzt haben. Es ging immer nur um spaltfähiges Material für ihre Bomben und die Darstellung maximaler Energie/Kraftwerks-Dichte. Alle anderen Ansätze wurden einfach abgewürgt.

  15. 40.

    Jetzt ist mir klar, was sie und @Brandenburger für ein Problem mit anderen Foristen haben. Sie schreiben irgendein halbgares Zeug und wissen nicht von was andere schreiben. Dann werden sie und @Brandenburger persönlich und behaupten man würde sie diffamieren, beschimpfen und beleidigen.
    Mir ging es darum ihnen und @Brandenburger sachlich klarzumachen, dass man erstens H2 nicht einfach verbrennt (Wirkungsgrad) und zweitens auch bei der Brennstoffzelle das Abfallprodukt H20 ist. Abfall bedeutet nicht zwangsläufig wegschmeissen, was mit Erhaltungsgrößen sowieso schlecht geht. Bei dem Thema, was mit dem anfallenden Wasser passiert, waren wir noch garnicht und das war als Erwiderung auf ihren Verbrennungsansatz auch nicht notwendig. Und ich habe versucht ihnen beiden begreiflich zu machen, warum sich der H2-PKW vorerst nicht durchsetzen wird, jedenfalls dann nicht wenn es wirklich um das Klima geht und nicht nur um Profite.

  16. 39.

    Frankreich baut nicht genug neue Reaktoren auch nur um die alten zu ersetzen, geschweige denn um den steigenden Strombedarf der Zukunft zu decken. Auch Frankreich hat erkannt, dass Atomkraft teurer ist als Erneuerbare. Frankreich hat überhaut nur ein Atomprogramm damit sie genug Atomindustrie subventionieren um Atomwaffen unterhalten zu können. Keine Ahnung wo Sie ihre seltsamen Ideen herbekommen.

  17. 38.

    Wasserstoffautos sind tot. Sie haben nie gelebt. Ökonomisch sind sie völliger Quatsch, Wasserstoff ist viel zu teuer um ihn für Autos zu verschwenden, wenn es hervorragende Alternativen gibt. Das hat mit Tesla nichts zu tun, das ist einfach Physik.

  18. 37.

    Bei den Franzosen geht die Rechnung anders. Die verkaufen dann den auch grünen Wasserstoff, den sie über ihre grünen Atomkraftwerke herstellen mit Handelszuschlag an die Deutschen. Deswegen ist die spanische Pipeline nach Deutschland auch nicht erforderlich, die findet Frankreich unwirtschaftlich. Und Habecks Stellvertreter kann weiter jubeln, aus der grundlastfähigen Problematik durch die Verschrottung seiner Atomkraftwerke herauszukommen. Und die Franzosen modernisieren ihre grünen Atomkraftwerke über die EU, vulgo damit auch von Deutschland, die EU fördert ja grüne Technik und daher auch grüne Atomtechnik.

  19. 36.

    Das Problem ist der enorme Energiehunger für den Wohlstand Chinas und niemand wird behaupten, China wäre gesamtenergetisch momentan irgendein Vorbild.
    Aber wahr ist auch, dass das technikaffine China auf alle Pferde setzt und auf der chinesischen Skala in absoluten Zahlen, viele alt aussehen lässt.
    So nimmt für China beispielsweise die Kernfusion einen völlig anderen Stellenwert ein, als in Europa. Auch Kernspaltung, aber über stabile Gegenkopplung inform von Thorium-Flüssigsalzreaktoren und verringerten radioaktiven Abfällen mit geringerer Halbwertszeit, ist aktuelles Thema.
    Kommen davon Pferde ins Ziel, werden wir schlagartig das Nachsehen haben.
    Und regenerative Energie ist in China längst ein laufendes Pferd. Beispielsweise entwickelt China die Salzwasserelektrolyse für H2, weil die längst kapiert haben, dass man mit Süßwasser keinen Krieg gewinnen kann.

  20. 35.

    Haben sie irgendwas an den Ohren? Wasser ist Abfallprodukt? Geht's noch?
    Sie haben ja schon viel Blödsinn geschrieben, aber je später der Abend um so mehr toppen sie sich. Woran mag das liegen?

    Wir werden in wenigen Jahrzehnten Zeiten haben wo Wasser mit Gold ausgewogen wird. Da spielt ihr beknackter Wirkungsgrad, sofern sie überhaupt wissen wovon sie reden, keinen Cent wert sein.
    Da wird man froh sein Rohstoffe zu haben die bei der Energiegewinnung Wasser erzeugen und die Möglichkeit dieses Wasser gleichmäßig und ohne Gießkanne verteilen zu können.
    Und jetzt beende ich das sinnlose Gespräch mit Ihnen.

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