Deutschland hat die Chance, beim Grünen Wasserstoff Vorreiter zu sein. In der Forschung und Entwicklung von Wasserstofftechnologien sind wir bereits führend. Aber: Jetzt gilt es, vom Planen und Forschen zum Machen zu kommen. Gemeinsam mit Forschung und Wirtschaft will das Bundesforschungsministerium Wasserstofftechnologien in die Anwendung bringen – beispielsweise in der Industrie, für die Mobilität und für die Wärmeerzeugung. Dazu laufen bereits viele Pilotvorhaben und Projekte, die vom BMBF gefördert werden.

Projektförderung zu Grünem Wasserstoff

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• Internationale Forschungsprojekte

Wasserstoffatlas Deutschland

Um den Einsatz von Grünem Wasserstoff in unserem Energiesystem voranzubringen, brauchen wir ein klares Bild davon, wo wir stehen: Wie weit sind wir technologisch? Welche Potenziale gibt es? Was ist noch zu tun? All das zeigt der ebenfalls vom BMBF geförderte „Wasserstoffatlas Deutschland“, den Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger am 21. Juli in der Bundespressekonferenz vorgestellt hat.

"Wir haben eine Vision: Deutschland zur Wasserstoffrepublik zu machen, um unsere Energieversorgung breiter aufzustellen – sauber und sicher", sagte die Ministerin. "Und wir werden diese Pläne jetzt in die Tat umsetzen." Der Wasserstoffatlas sei dafür ein hilfreiches Werkzeug. (Hier sehen Sie das komplette Statement der Ministerin.)

FAQ zu Grünem Wasserstoff und zum Wasserstoffatlas

Was ist Grüner Wasserstoff?

Wasserstoff (H2) ist auf der Erde zu einem Großteil in Meeren, Ozeanen, Seen und Flüssen gebunden. Dort geht er eine Verbindung mit Sauerstoff (O) ein – und wird so zu H2O, also Wasser. Um Wasserstoff als Energieträger nutzen zu können, wird er als Gas benötigt. Dafür muss die Verbindung mit Wasser „rückgängig“ gemacht werden. Mithilfe von Strom kann der Wasserstoff vom Sauerstoff getrennt werden – Fachleute sprechen dabei vom „Abspalten“. Das Verfahren, mit dem das gelingt, nennt sich Elektrolyse oder auch „Power-to-Gas“ (Strom zu Gas). Wenn der Strom für die Elektrolyse aus Erneuerbaren Energien kommt, ist auch das Produkt „grün“. Grüner Wasserstoff kann dann als sauberer und sicherer Energieträger genutzt werden.

Warum investiert die Bundesregierung in Grünen Wasserstoff?

Grüner Wasserstoff ist zentral für das Erreichen der Pariser Klimaschutz-Ziele und das Ziel der Bundesregierung, bis 2045 Treibhausgasneutralität zu erreichen: Mit seiner Hilfe ist es möglich, fossile Energieträger zu ersetzen, Deutschlands größte Treibhausgas-Verursacher klimafreundlich umzugestalten und gleichzeitig den Technologiestandort Deutschland zu stärken.

Wichtigster Anwendungsbereich ist die Industrie. Hier könnte Wasserstoff perspektivisch Kohle, Erdgas und Erdöl ersetzen. Grüner Wasserstoff kann aber auch als Kraftstoff für LKW, Schiffe und Flugzeuge genutzt werden. Zudem lässt sich mithilfe von Brennstoffzellen Wärme und Strom aus Wasserstoff gewinnen. Er kann also auch für die Wärmeerzeugung genutzt werden.

Rund um das Thema Wasserstoff sind die sogenannten Power-to-X-Technologien von besonderer Bedeutung. Unter Zuhilfenahme von (grünem) Strom lassen sich mit diesen Technologen unterschiedliche Energieträger herstellen. Bei Power-to-Gas (Strom zu Gas) beispielsweise entstehen gasförmige Stoffe wie Wasserstoff oder Methan. Power-to-Chemicals (Strom zu Chemikalien) produziert chemische Ausgangsstoffe, die industriell weiterverarbeitet werden. Das Ergebnis von Power-to-Fuel (Strom zu Sprit) ist klimafreundlicher Kraftstoff.

Mehr zum Thema lesen Sie in unseren FAQ zu Grünem Wasserstoff.

Warum braucht Deutschland einen Atlas für Grünen Wasserstoff?

Um Deutschlands Wirtschaft und Industrie auf Wasserstoff umzustellen, brauchen wir erst ein klares Bild davon, welche Wasserstoff-Potenziale und Kapazitäten bereits vorhanden sind – und welche Möglichkeiten in Zukunft entstehen werden. Das bedeutet: Welche Anlagen (z. B. Elektrolyseure) gibt es bereits? Wo sind neue Anlagen geplant? Wo lohnt sich der Einsatz von Wasserstoff-Technologien – und wo nicht? Wo können welche Potenziale zu welchen Kosten gehoben werden? Welche CO2-Einsparungen sind wo möglich? Welche Wertschöpfungsketten sind vorhanden oder zukünftig möglich? Wo gibt es welche Beschäftigungspotenziale?

All diese Fragen beantworten Forschende mit dem Wasserstoffatlas. Er bildet damit eine wissenschaftlich fundierte Basis, um Potenziale für Wirtschaft und Industrie einzuschätzen.

Welche Informationen bietet der Wasserstoffatlas?

Der Wasserstoffatlas bietet die Möglichkeit Potenzial, Verbrauch, Kosten und Emissionsminderungen verschiedener Wasserstoffanwendungen sowie mögliche Beschäftigungseffekte auf regionaler Ebene in ganz Deutschland einzuschätzen. Damit steht ein flächendeckendes und frei zugängliches Instrument bereit, welches den Einstieg in konkrete technische Planungen erleichtert und damit den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft in Deutschland beschleunigt.

Neben dem ständig aktuell gehaltenen und seit 2012 erfassten Bestand aller deutschen Power-to-Gas-Anlagen werden Wertschöpfungsketten für grünen Wasserstoff regional dargestellt. In folgenden Erweiterungen des Atlas wird damit ein Vergleich von Wasserstoff mit fossilen Energieträgern in allen Sektoren und Anwendungen (Strom, Gebäude, Verkehr, Industrie) möglich. Damit können Potenziale, Kosten sowie die mögliche CO2-Vermeidung einer Wasserstoffnutzung in Abhängigkeit des Standorts aufgezeigt werden.

Für wen ist der Wasserstoffatlas gedacht?

Der Wasserstoffatlas ist ein praktisches Tool für Projektplaner, Kommunen, Stadtwerke, Investoren und andere Entscheidungsträger. Sie können die Potenziale verschiedener Regionen miteinander vergleichen. Damit baut der Atlas eine große Hürde für die Wasserstoffwirtschaft ab: Er liefert bereits die Potenzial- und Kostenanalyse, die Planer normalerweise in einem ersten Schritt anfertigen müssen.

Warum werden nur die Potenziale in Deutschland betrachtet?

Im Wasserstoffatlas Deutschland geht es um den Stand der deutschen Wasserstoffwirtschaft. Das bedeutet jedoch nicht, dass das BMBF nur Deutschland im Blick hat. Denn klar ist: Deutschland wird auf Wasserstoffimporte aus dem Ausland angewiesen sein. Denn der Energiebedarf der Bundesrepublik ist höher als die Energiemenge, die Deutschland selbst produzieren kann.

Mögliche Wasserstoffpartner für Deutschland sind Länder und Kontinente, in denen es genug Sonne und Wind für die Erzeugung von Grünem Wasserstoff gibt – etwa Australien oder Afrika. Gemeinsam müssen Lieferketten für Grünen Wasserstoff aufgebaut und etabliert werden. Perspektivisch soll Grüner Wasserstoff beispielsweise per Schiff von Australien nach Deutschland importiert werden. Dass das möglich ist, haben Forschende in der Machbarkeitsstudie HySupply für Australien gezeigt. Mehr dazu lesen Sie hier: Wasserstoff aus Australien für die Energiewende in Deutschland.

Für die Partnerschaft mit Afrika ist ebenfalls ein Wasserstoffatlas in Arbeit. Die Ergebnisse des H2Atlas für Westafrika liegen bereits vor. In der gesamten Region gibt es enorme Potenziale für die Produktion von grünem Wasserstoff. Mehr dazu lesen Sie hier: H2Atlas-Africa.

Was muss noch passieren, damit wird Grüner Wasserstoff einen spürbaren Beitrag zur Energieversorgung leisten kann?

Beim Thema Wasserstoff kommt es darauf an, dass der Sprung von der Forschung in die industrielle Umsetzung gelingt.

Für den erfolgreichen Aufbau der Wasserstoffwirtschaft, muss der Innovationsprozess engagiert durch Forschung und Entwicklung vorangetrieben werden. Im Bereich der Grünen Wasserstoffwirtschaft sind noch große Potenziale für Kostensenkungen erreichbar. Ähnlich wie sich die Kosten für Windenergie und Photovoltaik in den letzten Jahrzehnten signifikant verringert haben.

Das BMBF legt mit seinen Forschungsprojekten – allen voran den Wasserstoffleitprojekten – die Grundlagen dafür, dass Grüner Wasserstoff zukünftig in großen Mengen kostengünstig produziert, transportiert und gespeichert werden kann.

Der Wasserstoffatlas unterstützt den Übergang zu einer wasserstoffgestützten Energieversorgung, indem er wirtschaftliche und energetische Potenziale sowie sektorenspezifische Verbräuche durch ein kontinuierliches Monitoring, über das Laufzeitende des Projektes hinaus, erfasst. Hierüber wird es Entscheidungsträgern in der Politik ermöglicht zielführende Weichenstellungen vorzunehmen.

Zur Schaffung von Akzeptanz und Sichtbarkeit des Atlas wird stetig an öffentlichkeitswirksamen Maßnahmen gearbeitet. Zudem erfolgt seit September 2021 ein intensiver Austausch mit anderen Vorhaben über das Netzwerk zu den strategischen Forschungsprojekten Wasserstoff und darüber hinaus.