Klimaziele in weiter Ferne

In Deutschland wurden 2016 insgesamt fast 906 Mt Treibhaus gase freigesetzt, das sind etwa 4 Mt mehr als 2015. Das zeigen aktuelle Prognose-Berechnungen des Umwelt Bundesamtes (UBA). Am stärksten gestiegen sind die Emissionen im Verkehrssektor: Hier sind es 5,4 Mt mehr als 2015, ein Plus von 3,4 %. Der Anstieg der Verkehrs Emissionen geht vor allem darauf zurück, dass mehr Die­sel getankt wurde und der Straßengüterverkehr um 2,8% gewachsen ist. „Die Klimagasemissionen des Verkehrs lie­gen mittlerweile 2 Mt über dem Wert von 1990. Wenn sich im Verkehrssektor nicht bald etwas bewegt, werden wir unsere Klimaschutzziele verfehlen. Die Effizienz Steigerungen bei Fahrzeugen sind durch das Verkehrswachstum auf der Straße verpufft“, sagte UBA-Präsidentin Maria Krautz­berger. Deutschland hat sich das Ziel gesetzt, seine Emissi­onen bis 2020 um 40% zu mindern, derzeit ergibt sich nur eine Minderung von 27,6 %.

Anders als auf der Straße erlebte der klimafreundliche Schienengüterverkehr 2016 einen Rückgang bei den trans‑

portierten Tonnenkilometern um 0,5%. Grund sind die zu niedrigen Mautsätze für Lkw und die günstigen Spritpreise. Letztere führten zu einem Plus von 3,5 % beim Dieselabsatz (Benzin: +2%). Maria Krautzberger: „Für eine Verkehrs wende sollte die Maut auf das gesamte Straßennetz und auf alle Lkw-Klassen ausgeweitet werden. So können wir die Um­weltschäden durch Treibhausgase und Lärm den Verursa­chern besser anlasten.“

Auch der Luftverkehr verzeichnete deutliche Zuwächse in puncto zurückgelegter Kilometer bzw. bewegter Passagie­re und Fracht. Auch dies verursacht den Anstieg der Treib­haus gas Emissionen des Verkehrs.

„So lange wir den Verkehrssektor in Deutschland umwelt­schädlich mit 28,6 G€ pro Jahr subventionieren, wird sich an dieser Entwicklung nichts ändern“, so Krautzberger: „Das Dieselsteuerprivileg wie auch andere Privilegierun­gen sollten daher nach und nach abgeschafft werden.“

(UBA-Pressemitteilung vom 20. März 2017)

Alles machbar

Wie hoch wären die Belastungen für eine vollständige Umstellung der deutschen PKW auf Wasserstoff? Wissen­schaftler des Forschungszentrums Jülich wollten es wissen und haben den Prozess einmal von Anfang bis Ende durch­gespielt und -gerechnet.

Mit Hilfe von Elektrolyseuren kann man Lastspitzen nutzen, um aus Wasser Wasserstoff herzustellen, der sich ähnlich wie Erdgas unproblematisch und günstig in unterirdischen Salzkavernen lagern lässt.

Pipelines in der Länge von 42.000 km und rund 10.000 neue Wasserstoff-Tankstellen wären nötig, um 75 % der PKW mit Wasserstoff zu versorgen. Insgesamt müssten für Elektro­lyseure, Pipelines, Wasserstoff-Tankstellen und die Erschlie­ßung von Kavernen rund 61 G€ aufgebracht werden. Verteilt über die gesamte Aufbauphase von 40 Jahren wären die jährlichen Ausgaben damit im Schnitt niedriger als die heu­tigen Investitionen in das Erdgasnetz: Die 633 Verteilnetzbetreiber in Deutschland haben alleine im Jahr 2013 rund 2 G€ für den Erhalt und Ausbau des Erdgasnetzes ausgegeben.

Die Kosten für den Wasserstoff wären vergleichbar mit heu­tigen Kraftstoffkosten. Sie lägen — abhängig von der Ver­gütung des genutzten Stroms — umgerechnet nur weni­ge Cent pro Kilowattstunde unter oder über den heutigen Benzinpreisen. Auch in Sachen Komfort müssten Autofah­rer keine Abstriche machen. Innerhalb von drei Minuten ist ein Brennstoffzellen-PKW vollgetankt. Die Reichweite be­trägt bis zu 700 km.

Mit Hilfe von Wasserstoff als Speicher könnte man einen großen Teil der fossilen Kraftwerke durch Windkraft er­setzen. In ihrem Szenario gehen die Forscher von insge­samt 170 GW elektrischer Leistung onshore und 59 GW offshore im Jahr 2050 aus. Zusammen ist das etwa die fünf­fache Gesamtleistung der Windkraft von 2016, was einer Verringerung der CO₂-Emissionen um insgesamt 20% entspricht. Weitere 6% lassen sich durch den Ersatz konventi­oneller PKW einsparen. Zugleich könnten auch die aktuell in der Diskussion stehenden Stickoxide und Feinstäube in Städten deutlich reduziert werden. Denn die Abgase von Wasserstoffautos bestehen lediglich aus Wasserdampf. Zusätzliche Einsparungen wären durch die Einführung ent­sprechender Busse und Kleintransporter möglich.

Der Investitionsbedarf für die Infrastruktur hängt in ho­hem Maße von den kostenintensiven Elektrolyse-Kapazitä­ten ab. Für eine anfängliche Flotte von 10.000 Brennstoffzellen Fahrzeugen wären zwar schon ein flächendeckendes Tankstellennetz, aber zunächst nur relativ geringe Elektrolysekapazitäten von etwa 23 MW im Jahr 2025 erforder­lich. Denn zunächst würde nur relativ wenig Wasserstoff benötigt. Um langfristig 75 % der deutschen PKW – oder geschätzte 33 Millionen Brennstoffzellenautos – zu ver­sorgen, wäre dagegen ungefähr die tausendfache Elektrolyse Kapazität mit einer elektrischen Gesamtleistung von 28 GW erforderlich. Das entspricht in etwa der Leistung von 50 Kohlekraftwerken.

Emonts, S. Schiebahn, K. Görner, D. Lindenberger, P. Markewitz, F. Merten, D. Stolten: „Re-energizing energy supply: Electrolytically­produced hydrogen as a flexible energy storage medium and fuel for road transport“, Journal of power sources 342 (2017) 320-6; DOI: 10.1016/jjpowsour.2016.12,073

Energie in den Keller tun

Unterirdische Energiespeicher in geeigneten Gesteinsformationen werden voraussichtlich ein Element des Energiesystems von morgen sein. Dieses Prinzip kann man auf unterschiedliche Weise realisieren.

Daher können wir mit Ge­wissheit sagen, dass die Technologien zur Herstellung und Anwendung von Wasserstoff in den vergangenen Jahren große Fortschritte gemacht haben, und zwar nicht nur im Pkw-Bereich.“ Für das Wuppertal-Institut sagte Manfred Fischedieck: „Für die Zukunft gehen wir davon aus, dass per Elektrolyse hergestellter Wasserstoff aus Strom aus er­neuerbaren Energien eine wichtige Rolle einnehmen wird.“ Dies müsse auch so sein, um die potenziellen Umweltvor­teile des Wasserstoffs nutzen zu können.

Das Dokument ist unter www.shell.de/wasserstoffstudie frei erhältlich.

Pressekonferenz zur Vorstellung der Shell Wasserstoffstudie mit Dr. Karin Arnold und Prof. Dr. Manfred Fischedick vom Wuppertal Institut, Chef-Volkswirt Dr. Jörg Adolf und Shell Hydrogen General Manager Oliver Bishop sowie Rosario Berretta, Daimler (von rechts)

Kohle Lobby soll aber draußen bleiben!

Anmerkung der EES-ev