Wasserstoff im Straßenverkehr
Der Transportsektor alleine ist für ein Viertel der direkten Kohlendioxidemissionen unseres Planeten verantwortlich. Auf Pkw, Busse und Motorräder entfallen drei Viertel des Ausstoßes, der Rest stammt vom Flug- und Güterverkehr. Der effizienteste Verkehrsträger in Bezug auf CO2-Emissionen – die Bahn – verbraucht nur 2 Prozent der Energie im Verkehrsbereich. Die Europäische Union (EU) hat sich sehr ehrgeizige Zwischenziele gesetzt, um die Hersteller anzuhalten, saubere Alternativen zu den herkömmlichen Verbrennungsmotoren zu entwickeln.
Am niedrigsten sind derzeit die Investitionskosten für die Entwicklung neuer Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, aber der Preis für Wasserstoffantriebe dürfte in den nächsten zehn Jahren deutlich sinken. Noch sind Brennstoffzellen keine kosteneffiziente Lösung für Leichtfahrzeuge. Für den Schwerlastverkehr hingegen könnte Wasserstoff eine Option darstellen: Er benötigt zwar schwere Tanks, liefert aber pro Kilogramm dreimal mehr Energie als Diesel. Deshalb sind Projekte für Wasserstoff-Sattelschlepper weiter fortgeschritten. Bei Leichtfahrzeugen dürfte Wasserstoff erst 2030 eine echte Alternative zu Verbrennungs- und Elektroantrieben sein.
Wasserstoff in der Luft und auf dem Wasser
Auf den Flugverkehr und Schiffe entfallen jeweils 2,5 Prozent des globalen Kohlendioxidausstoßes. Bei Flugzeugen sollten Experten zufolge die Schätzungen jedoch mindestens verdoppelt werden, da der von den Maschinen in großer Höhe erzeugte Dampf ebenfalls erheblich zum Treibhauseffekt beiträgt. Flüssige Treibstoffe auf Wasserstoffbasis könnten Kerosin ersetzen. Diese Lösung setzt Verbrennungsturbinen voraus, da Brennstoffzellen nicht genügend Kraft entwickeln, um Flugzeuge zum Abheben zu bringen. Zudem erfordert die Speicherung des neuen Treibstoffs neue Flugzeugkonzepte und neue Infrastrukturen. Deshalb dürfte Wasserstoff Kerosin nicht so bald ablösen. Nur die optimistischsten Szenarien gehen davon aus, dass Flugzeuge ab 2045 damit betrieben werden können.
Im Bereich Schifffahrt möchte die Reederei Maersk bis 2050 klimaneutral werden. Das bedeutet, dass emissionsfreie Schiffe ab 2030 verfügbar sein müssen. Die Bahn gehört bereits zu den energieeffizientesten Verkehrsträgern. Auf die Schiene entfallen 8 Prozent des Passagier- und 7 Prozent des Güterverkehrs weltweit, aber nur 2 Prozent des Energieverbrauchs im Verkehrssektor. Die Bahn produziert gerade einmal 0,3 Prozent der Kohlendioxidemissionen. Dennoch werden Wasserstoffzüge getestet und weiterentwickelt.
Wasserstoff in der Zukunft
Wasserstoff dürfte ein wichtiges Glied in der alternativen Energieversorgungskette und ein zentrales Element der kohlendioxidneutralen Welt werden, die wir anstreben. Die Technologie gibt es bereits seit den 1970er-Jahren. Trotz der technologischen Fortschritte und der staatlichen Förderung in den vergangenen Jahren hängt die Einführung von Wasserstoff auf breiter Basis von vielen Faktoren ab. Dazu gehören ein günstiges Umfeld für die Senkung der Kohlendioxidemissionen, der Preis der erneuerbaren Energien und ein europaweites Programm, das dem Wasserstoff eine wichtige Rolle für das Erreichen der Klimaneutralität bis 2050 einräumt.
Letztlich hängt der Erfolg der Technologie jedoch von den Kosten ab. Elektrolyse-Anlagen und kohlendioxidneutraler Wasserstoff sind noch immer zu teuer. Zudem sind intelligente Stromnetze notwendig. Aktuell macht der kommerzielle Einsatz von Wasserstoff nur einen kleinen Anteil am Umsatz der großen Akteure aus – eine wachsende Nachfrage kann das jedoch schnell ändern.