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Welche Rolle kann Wasserstoff im Verkehr spielen?

Im Verkehr ist es auch möglich Wasserstoff als alternativen Kraftstoff zu nutzen. Er ist jedoch nur eine von
vielen Optionen, den Verkehr zu dekarbonisieren. Setzt man auf Wasserstoff im Verkehr, ist die Nutzung in
Brennstoffzellen in Kombination mit Elektromotoren am effizientesten. Alternativ kann Wasserstoff auch direkt
in Motoren verbrannt werden. Dies ist jedoch deutlich ineffizienter.
Fahrzeuge und Schiffe mit Brennstoffzellen zur Nutzung von Wasserstoff sind erst in der Entwicklung. Ähnlich
wie bei der batterie-elektrischen Mobilität müssten entsprechende Fahrzeuge in den nächsten Jahren im Rahmen
der Flottenerneuerung erst in den Markt kommen, bevor Wasserstoff im Verkehr umfassender genutzt werden
kann. In mobilen Anwendungen ist es zudem notwendig, den Wasserstoff in Tanks zu transportieren. Dazu muss
der Wasserstoff je nach Anwendungsfall aufwändig komprimiert oder durch starkes Abkühlen verflüssigt
werden. Die direkte Nutzung von erneuerbarem Strom in batterie-elektrischen Fahrzeugen ist deutlich
energieeffizienter, kostengünstiger und klimafreundlicher als die Nutzung von Wasserstoff. Im Straßenverkehr
ist Wasserstoff sogar die volkswirtschaftlich teuerste Option aller alternativen Antriebe und Kraftstoffe.
Wasserstoff im Verkehr sollte, wenn überhaupt, nur in Bereichen eingesetzt werden, in denen eine direkte
Nutzung von erneuerbarem Strom nicht möglich ist. Dies sind insbesondere Bereiche mit einem hohen
Energiebedarf oder großen Reichweitenanforderungen, wie beispielsweise der Seeverkehr, Flugverkehr oder
gegebenenfalls im Straßengüterfernverkehr. In diesen Bereichen könnten jedoch alternativ zur direkten
Wasserstoffnutzung auch Kohlenwasserstoffe oder Ammoniak genutzt werden, zu deren Herstellung wiederrum
Wasserstoff als Ausgangsstoff eingesetzt wird.

Welche Rolle kann Wasserstoff im Gebäudebestand spielen?

Für die Wärmeversorgung des Gebäudebestandes gilt es generell, dass das sehr hohe Energieeffizienzpotential
möglichst schnell zu heben und die Energienachfrage zu senken sind. Zwar ist es technisch möglich,
Wasserstoff für das Heizen von Gebäuden in Brennstoffzellen oder auch Heizkesseln einzusetzen, jedoch gibt es
ausreichend brennstofffreie Alternativen aus erneuerbaren Energien wie Solarthermie, Geothermie und
Umweltwärme sowie aus unvermeidbarer Abwärme. Diese ersetzen mehr fossile Brennstoffe, sind
energieeffizienter und mittel- bis langfristig kostengünstiger als Wasserstoff oder synthetisches Methan. Sollte
der technisch mögliche Wechsel von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien bei den Gebäuden nicht
gelingen und der ineffiziente Wasserstoff dann auch dort breit eingesetzt werden, sind die Energieeffizienzziele
der Energieeffizienzstrategie 2050 kaum zu erreichen.

Welche Rolle kann Wasserstoff in der Industrie spielen?

Durch die Umstellung auf erneuerbare Energien kann es gelingen, die energiebedingten
Treibhausgasemissionen im Bereich der industriellen Produktion vollständig zu vermeiden. Für den
Klimaschutz müssen Industrieprozesse jedoch nicht nur vollständig auf erneuerbare Energieträger umgestellt,
sondern es muss auch ein Großteil des industriellen Anlagenparks auf treibhausgasarme Produktionsverfahren
umgebaut und weiterentwickelt werden, um auch die rohstoff- und prozessbedingten Treibhausgasemissionen
möglichst weitgehend zu mindern. Für einen effizienten Einsatz von Energie und natürlichen Ressourcen muss
wie in den anderen Anwendungsbereichen (Verkehr, Gebäude) überall, wo es technisch möglich ist,
erneuerbarer Strom direkt genutzt werden. Wasserstoff sieht das Umweltbundesamt vor allem in der Stahl- und
Chemieindustrie. In weiteren einzelnen Prozessen werden trotz technologischen Fortschrittes noch Brennstoffe
benötig werden. Ob hier überall Wasserstoff oder doch synthetisches Methan zum Einsatz kommen muss, ist
noch offen.
Für die Eisen- und Stahlerzeugung können die CO₂-Emissionen der Hochofenroute praktisch vollständig
vermieden werden, wenn eine Umstellung auf gasbasierte Direktreduktionsverfahren erfolgt. Diese kommen
bereits zum Einsatz unter Nutzung von Erdgas. Perspektivisch können sie mit Wasserstoff aus erneuerbaren
Energien betrieben werden.