Klimakiller Wasserstoff – aktuelle Studie zeigt Klimaschädlichkeit

Wasserstoff – Hydrogenium, die Energiequelle der Zukunft? Mit Wasserstoff sollen Schiffe und LKW und PKW angetrieben werden. Wasserstoff soll die Energieprobleme der Zukunft lösen und die Indutrie mit Energie versorgen und schließlich soll es mit dem Umstieg auf Wasserstoff auch gelingen die Wärmeversorgung der Wohnungen sicher zu stellen. Aber – Wasserstoff ist ein Klimakiller, bis zu 11 Mal schlimmer als CO2. Doch CO2 und Wasserstoff sind nicht die schlimmsten Klimakiller – Schwefelhexafluorid (SF6) ist über 22.800 Mal schlimmer als CO2. Und Deutschland ist in Europa das Land, wo die Freisetzung von Schwefelhexafluorid am größten ist.

Klimakiller Wasserstoff – Schuld an der Erderwärmung?

Wasserstoff wird eine Schlüsselfunktion in der geplanten Energiewende zugeschrieben. Der oft benannte „Grüne Wasserstoff“ ist aktuell Mangelware und bis wir über genügend Kapazitäten durch eine Erzeugung aus Ökostrom verfügen, kann es noch einige Jahre dauern. Viele Wasserstoff-Projekte werden verfolgt, eines davon in der Hansestadt Rostock. Mit einer neuen norwegisch-deutschen Erdgas-Wasserstoff-Raffinerie (Projektname H2EG Rostock) will Rostock die Energie-Versorgung mit Wärme in Berlin und in ganz Ostdeutschland ersetzen – zumindest ist dies in naher Zukunft geplant.

Eine Studie der Umweltschutzorganisation Nabu kommt zu dem Ergebnis, dass das Treibhauspotenzial dieser winzigen Moleküle „Wasserstoff“ durchaus höher sei als bisher angenommen. Auch die britische Regierung hat eine Studie veröffentlicht, der zufolge in die Atmosphäre entwichener Wasserstoff die Erderwärmung elf Mal schneller vorantreibt als eine gleiche Menge CO2. Das ist doppelt so viel wie zuvor gedacht.

• Bislang kann das Entweichen von Wasserstoff in die Atmosphäre nicht gänzlich verhindert werden
• Gelangt Wasserstoff in die Atmosphäre, beschleunigt er den Klimawandel
• Einsparung von CO2-Emissionen bei Verwendung von Wasserstoff wiegt negative Auswirkungen in der Atmosphäre deutlich auf

Nachhaltigkeit bleibt ein Thema

Klimakiller Wasserstoff: Die Studie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) im Auftrag des Naturschutzbundes Nabu, über die das „Redaktionsnetzwerk Deutschland“ zuerst berichtete, kommt zum Ergebnis – dass die Umstellung der Industrie auf Wasserstoff in vielen Fällen offenbar weniger nachhaltig als bislang angenommen ist. „Wasserstoff ist zur Erreichung der Klimaziele und tiefen Dekarbonisierung notwendig“, heißt es zwar in der Betrachtung, gleichzeitig weisen die Autoren der Studie aber auch darauf hin, dass Wasserstoff nicht per se emissionsarm sei, da die Nachhaltigkeit stark von der Herkunft und der Produktionsroute abhänge.

Wasserstoff – Grün – Gelb – Blau oder Grau

Bei der Aufspaltung von Erdgas oder Erdöl, entsteht grauer Wasserstoff, der bei der Klimabilanz besonders schlecht abschneidet. Weil es sich um einen umgewandelten fossilen Brennstoff handelt, ist die Klimabilanz schlecht. Wird das CO2, das bei der Aufspaltung entsteht, abgefangen und unterirdisch eingelagert, spricht man von blauem Wasserstoff. Es handelt sich also um eine Art veredelter grauer Wasserstoff. Eine neue Studie aus den USA zeigt: Blauen Wasserstoff zb. in der Autoindustrie einzusetzen, schädigt das Klima mehr, als das Erdgas direkt zu verbrennen. Für den Einsatz im Wasserstoffauto keine guten Aussichten, denn mit einem modernen Dieselauto zu fahren wäre deutlich klimafreundlicher.

Klimakiller Wasserstoff: Auch wenn der bei der Herstellung entstehenden Kohlenstoff abgespalten und mittels CCS-Technologie in den Boden verpresst wird (blauer Wasserstoff) ist die Bilanz kaum besser. Der Grund sind Leckagen bei der Förderung und Verarbeitung des Erdgases, durch die Methan in die Atmosphäre entweichen kann, wo es deutlich klimaschädlicher ist als CO2. Der Naturschutzbundes Nabu erklärt: „In einem 100-Jahre-Erderwärmungspotenzialszenario sind die Treibhausgasemissionen des blauen Wasserstoffs sogar schlechter als die der direkten Verbrennung von Erdgas“.

Die CCS-Technologie bleibt weiter umstritten, diese soll ja auch Erdgas-Wasserstoff-Projekt H2EG Rostock angewendet werden. Erstens erhöht das Abfangen und Einlagern des CO2 den Aufwand und verschlechtert die ohnehin schon schlechte Energieeffizienz. Zweitens ist unklar, ob das CO2 wirklich für Jahrtausende sicher eingelagert werden kann. Und drittens verteuert die CO2-Beseitigung die Wasserstoff-Produktion und macht den Wasserstoff zu einem extrem kostspieligen Energieträger.

Gelber Wasserstoff bezeichnet die Wasserstoffproduktion aus einer Mischung erneuerbarer Energien und fossiler Brennstoffe. Wenn Wasserstoff lediglich als Abfallprodukt anderer chemischer Verfahren entsteht, spricht man von weißem Wasserstoff. Wird der aktuelle Strommix verwendet (gelber Wasserstoff) ist die Bilanz laut Nabu ebenfalls schlecht. Der Nabu erklärt: „Mit dem aktuellen Strommix ist die Klimawirkung des Wasserstoffs aus der Elektrolyse höher als die des grauen Wasserstoffs, deswegen lehnt der NABU die Nutzung vom gelben Wasserstoff ab“.

Der Anteil an nachhaltigem „Grünen Wasserstoff“ beträgt weltweit aktuell gerade einmal 2 Prozent. Auch hier gibt es Probleme: Das grüne Verfahren ist nicht besonders effizient: Bis zu einem Drittel der nutzbaren Energie geht verloren – vor allem durch Abwärme.

Die Wasserstoff-Klimabilanz: Inzwischen gibt es Erkenntnisse, dass sich etwa ein Drittel des Treibhausgaspotenzials aus den Veränderungen des stratosphärischen Wasserdampfes ergeben. „Damit hat Wasserstoff ein viel höheres Treibhauspotenzial als bisher angenommen. Wasserstoff ist zudem ein sehr kleines Molekül und leicht flüchtig. Leckage-Risiken in der gesamten Transportkette müssen vollständig erfasst und minimiert werden“, sagte NABU-Präsident Jörg-Andreas Krüger.

Schwefelhexafluorid – das schlimmste Treibhausgas

Wasserstoff und CO2 – nicht die einzigen Treibhausgase, auch wenn alle immer über CO2 reden. Umweltschutzverbände wie die Deutsche Umwelthilfe (DUH) kritisieren die Verwendung des Treibhausgases das in Windrädern Anwendung findet.

Schwefelhexafluorid ist sehr langlebiger klimawirksamer Stoff. Gelangt das Gas in die Atmosphäre, dauert es etwa 3.200 Jahre bis die extrem stabilen Moleküle in sehr hohen Atmosphäreschichten durch energiereiche UV-Strahlung abgebaut werden. SF 6 ist das stärkste bisher bekannte Treibhausgas überhaupt. 1 kg Schwefelhexafluorid trägt genauso viel zur Klimaerwärmung bei wie 22.800 kg CO2. Das internationale UN-Beratergremium – der Weltklimarat IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) hat das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential – GWP/CO 2 -Äquivalente) auf 22.800 festgelegt.

Schwefelhexafluorid (SF6) entweicht in die Atmosphäre, wenn Windräder wieder abgebaut werden. SF6 ist das stärkste aller Treibhausgase, laut Statistischem Bundesamt trägt es sogar bis zu 23.500-mal stärker zum Treibhauseffekt bei als überall bekannte Treibhausgas CO2.

In Deutschland ist die Gefahr besonders hoch, denn Deutschland besitzt eine große Anzahl an Windrädern. In Deutschland standen Ende 2021 insgesamt 28.230 Onshore-Windenergieanlagen. Zum Jahresbeginn 2022 gab es in Deutschland insgesamt 29.731 Windräder mit einer Gesamtleistung von 63.924 Megawatt. Damit bleibt Deutschland mit 63.843 MW installierter Leistung weiter führend in Europa.

Bereits demontiert und Abgebaut wurden in Deutschland bisher rund 6.000 Windräder (Förderung ausgelaufen). Bis zum Jahr bis 2025 sollen weitere 8.000 Windenergieanlagen folgen, auch diese werden komplett zurückgebaut. Laut Statistischem Bundesamt wurden 2020 nach Berechnungen des Umweltbundesamtes rund drei Millionen Tonnen CO2-Äquivalente SF6 freigesetzt. Damit bleibt Deutschland der größte SF6-Emittent in Europa.