Wichtiger Teil der EnergiewendeProduktion, Nachfrage, Speicher, Netz - wie entwickelt sich der Wasserstoff?
Für das Erreichen der Klimaziele ist die Elektrifizierung wichtiger Wirtschaftsbereiche unverzichtbar. Manche Industrieprozesse können jedoch nicht entsprechend umgebaut werden. Hier soll Wasserstoff die Lösung sein. Doch der Hochlauf läuft schleppend - und das in mehrfacher Hinsicht.
Die Grundidee ist charmant: Wird klimafreundlich erzeugter Wasserstoff verbrannt, ist das Abfallprodukt schlichtes Wasser. Klimaschädliche Gase? Fehlanzeige. Super Idee also, in Klimakrisen-Zeiten Wasserstoff etwa in Kraftwerken anstelle von Erdgas oder bei der Stahlerzeugung anstelle von Kohle und Koks einzusetzen. Doch woher soll er kommen?
Erst vor wenigen Jahren gab es nahezu eine Wasserstoff-Euphorie. Mittlerweile ist sie abgeklungen. So schnell und bezahlbar, wie von manchen erhofft, ging und geht es dann doch nicht. Doch wie sieht es 2026 tatsächlich aus in Deutschland? Wird schon klimaneutraler Wasserstoff produziert, transportiert und gespeichert? Und wo wird er überhaupt gebraucht?
Experten klingen ernüchtert: "Bisher läuft der Hochlauf in praktisch allen Bereichen schleppend - sowohl bei der Elektrolyse als auch auf der Nachfrageseite, bei Speichern und auch beim Wasserstoffnetz", sagt etwa der Energiewirtschaftsexperte Wolf-Peter Schill vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW). Auch bei den geplanten Wasserstoff-Importen gebe es noch wenige konkrete Erfolge.
Werden genügend Elektrolyseure gebaut?
Die Politik hat reagiert: Seit Kurzem ist ein Gesetz in Kraft, das den Wasserstoffhochlauf beschleunigen soll. Um ihn zu schaffen, müsse die Infrastruktur schnell auf- und ausgebaut werden, sagt die Bundesregierung. Das Gesetz soll die Verfahren "einfacher, digitaler und schneller" machen.
Zur Infrastruktur gehören auch Wasser-Elektrolyseure: Das sind komplexe Anlagen, in denen Wassermoleküle (H20) mithilfe von Strom in ihre Bestandteile zerlegt werden, also Wasserstoff und Sauerstoff. Stammt der Strom aus erneuerbaren Quellen, wird der Wasserstoff "grün" genannt. Die Nationale Wasserstoffstrategie nennt als Ziel, 2030 eine Elektrolyseleistung von 10 Gigawatt (GW), also 10.000 Megawatt, in Deutschland installiert zu haben.
Davon ist Deutschland weit entfernt. "Der Hochlauf der Elektrolysekapazität geht deutlich langsamer voran als geplant", berichtete im Januar das Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln (EWI). "Das Ziel von 10 GW Elektrolysekapazität bis zum Jahr 2030 wird vermutlich verfehlt."
Die installierte Leistung von Elektrolyseuren liege bislang bei 0,181 Gigawatt, weitere 1,3 Gigawatt seien beschlossen oder schon im Bau. "Zählt man alle bis zum Jahr 2030 angekündigten Projekte zusammen, könnte eine Gesamtkapazität von 8,7 Gigawatt erreicht werden."
Henne-Ei-Problem beim Wasserstoff
EWI-Chefforscherin Ann-Kathrin Klaas nennt als Gründe für den stockenden Hochlauf regulatorische Unsicherheit, hohe Investitions- und Betriebskosten sowie eine geringe Zahlungsbereitschaft der Abnehmer. Außerdem bestehe grundsätzlich das sogenannte Henne-Ei-Problem, da Angebot, Nachfrage und die Infrastruktur simultan aufgebaut werden müssten. "Dies kann zu Koordinationsproblemen und zur Verzögerung einzelner Projekte führen."
Voran geht es mancherorts trotzdem, etwa im Energiepark Bad Lauchstädt in Sachsen-Anhalt in der Nähe von Halle (Saale). Erprobt werden soll in dem "Reallabor" fast alles: Ein Elektrolyseur mit einer Kapazität von bis zu 30 Megawatt soll mit Strom aus einem nahe gelegenen Windpark Wasserstoff produzieren. Zwischengespeichert werden soll er in einer Salzkaverne. Über eine umgestellte Erdgaspipeline wird er dann in das Wasserstoffnetz der chemischen Industrie eingespeist. Seit Ende 2025 wird die Elektrolyse schrittweise in Betrieb genommen, wie der Energiepark Anfang März mitteilte.
RWE baut Elektrolyseur
Auch im niedersächsischen Lingen wird gerade ein Elektrolyseur gebaut. 300 Megawatt Gesamtleistung soll die Anlage des Energiekonzerns RWE eines Tages haben. "Derzeit läuft der Inbetriebnahme-Prozess für die Module der ersten 100 Megawatt Elektrolyseleistung", sagt ein Sprecher. Bis Ende 2027 soll die ganze Anlage fertig sein und den Wasserstoff in ein neues Netz einspeisen. Läuft alles unter Volllast, kann sie etwa 5,6 Tonnen Wasserstoff pro Stunde produzieren, das macht in 24 Stunden gut 134 Tonnen.
Ist das viel oder wenig? Ein Beispiel verdeutlicht die in Deutschland nötigen Mengen. Deutschlands größter Stahlhersteller Thyssenkrupp Steel baut in Duisburg gerade eine Anlage zur klimafreundlicheren Stahlerzeugung. Die "Direktreduktionsanlage" soll erst mit Erdgas betrieben werden, später soll immer mehr klimafreundlich hergestellter Wasserstoff verwendet werden.
Läuft diese Anlage eines Tages nur noch mit Wasserstoff, braucht sie etwa 143.000 Tonnen davon im Jahr, das wären täglich gut 390 Tonnen. Ähnlich große Anlagen entstehen aktuell auch im saarländischen Dillingen und im niedersächsischen Salzgitter. Die neuen Anlagen kosten jeweils mehrere Milliarden Euro. Ein Großteil davon wird durch Fördermittel gedeckt.
Mehrere Großabnehmer für Wasserstoff
Doch nicht nur die Stahlindustrie wird Großabnehmer für Wasserstoff. Derzeit sind die mengenmäßig wichtigsten Einsatzgebiete Raffinerien und die Herstellung von Ammoniak, wie das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) feststellt.
Diese Bereiche werden laut ISI wichtig bleiben, als weitere künftige Großabnehmer sieht das Institut neben der Stahlerzeugung den Transport- und Energiesektor: "Besonders hohe Relevanz besitzt Wasserstoff dort, wo direkte Elektrifizierung an physikalische oder wirtschaftliche Grenzen stößt."
Doch wie kommen die großen Mengen zu Abnehmern? Durch große Leitungen: Geplant ist der Aufbau eines überregionalen "Wasserstoff-Kernnetzes". Es soll wichtige Wasserstoff-Standorte in allen Bundesländern miteinander verbinden: Häfen, Erzeugungsstandorte und Industriezentren. Rund 60 Prozent der Leitungskilometer sollen aus umgerüsteten Erdgasleitungen bestehen.
Die übrigen 40 Prozent werden neu gebaut. Verbindungen soll es auch ins Ausland geben. Im vergangenen Jahr ging es los mit den ersten 525 Kilometern. Größten Anteil daran hatte eine 400 Kilometer lange ehemalige Erdgasleitung von der Ostsee durch Brandenburg bis nach Sachsen-Anhalt.
Ursprünglich sollte das Kernnetz bis 2032 auf 9040 Kilometer wachsen. Die Ausbaupläne wurden jedoch unter anderem wegen neuer Modellierungen etwas gestutzt und zeitlich gestreckt. Bis 2037 sollen es jetzt laut neuestem Entwurf des Netzentwicklungsplans Gas und Wasserstoff 8915 Kilometer werden. Im laufenden Jahr sollen nach den neuesten Plänen 24 Kilometer umgestellt werden. 2027 sind dann 892 Kilometer geplant, davon 275 Kilometer Neubau.
Wasserstoffspeicher geplant
Wasserstoff muss auch zwischengelagert werden, etwa wenn er bei sogenannten Dunkelflauten in Kraftwerken Strom erzeugen soll. Die großen Erdgas-Speicherfirmen stellen sich darauf ein. Beispiel RWE: Schon seit 2023 baut der Energiekonzern im nordrhein-westfälischen Gronau-Epe einen Wasserstoffspeicher. Er soll der erste deutsche Wasserstoffspeicher zur kommerziellen Nutzung werden. Den Angaben zufolge soll der kommerzielle Betrieb 2027 starten.
Auch Deutschlands größter Gasspeicherbetreiber Uniper testet, wie man Wasserstoff in Kavernenspeichern (Krummhörn/Niedersachen) und Porenspeichern (Bierwang/Bayern) lagern kann. Das Unternehmen gibt sich allerdings noch etwas Zeit mit dem kommerziellen Betrieb großer Speicher: "Uniper plant ab Mitte der 2030er Jahre im Nordwesten Deutschlands Wasserstoffspeicherkapazitäten aufzubauen und an das Wasserstoffnetz anzuschließen", teilt das Unternehmen mit. Voraussetzung dafür sei unter anderem ein wirtschaftliches Marktmodell für Wasserstoffspeicher.
Klar ist: Die in Deutschland produzierten Mengen reichen für den prognostizierten Bedarf wohl nicht. 2024 ging die von der damaligen Bundesregierung beschlossene Importstrategie davon aus, dass 2030 rund 50 bis 70 Prozent der Mengen aus dem Ausland importiert werden müssen. Vereinbarungen gibt es bereits mit mehreren Ländern - darunter Algerien, Saudi-Arabien, Kanada und Indien.
Gaswirtschaft betont Fortschritte
Ist das Wasserstoff-Glas nun halb voll oder halb leer? Der Vorstand des Verbands Gas- und Wasserstoffwirtschaft, Timm Kehler, ist optimistisch. "Der Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft in Deutschland hat begonnen und macht Fortschritte. Beim Aufbau der Infrastruktur, etwa mit dem Wasserstoffkernnetz, und bei ersten industriellen Anwendungen fahren die Bagger."
Auch auf der Nachfrageseite sehe man erste Impulse. "Gleichzeitig zeigt sich, dass die Dynamik ambitionierter Ankündigungen zurückgeht." Vor allem bei Elektrolyseprojekten sehe man Verschiebungen und auch Projektabbrüche. "Klar ist: Wenn Deutschland seine Klimaziele erreichen und ein wettbewerbsfähiger Industriestandort bleiben will, führt am Wasserstoff kein Weg vorbei. Elektrifizierung allein wird nicht ausreichen."
Auch Haushalte haben nach Ansicht von DIW-Forscher Schill etwas vom Wasserstoffhochlauf - indirekt jedenfalls: "Nämlich die Aussicht auf das Erreichen der Klimaneutralität und, wenn man es gut hinbekommt, den Erhalt zumindest von Teilen der energieintensiven Industrie auch in einer klimaneutralen Zukunft", sagt er.