In der aktuellen Energiekrise verweisen unsere Politiker immer wieder auf den Ausbau der erneuerbaren Energien und den Einsatz von grünem Wasserstoff, um Erdgas zu ersetzen. Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse aus Strom gewonnen, allerdings ist der Wasserstoff nur dann grün, wenn auch der Strom zu dessen Gewinnung grün ist. Zu einem braucht man allerdings recht viel Strom zur Wasserstoffgewinnung, da der Wirkungsgrad bei der Umwandlung schlecht ist und zum anderen müssen wir riesige Mengen Erdgas ersetzen. Warum es ein Traum bleibt, Erdgas durch grünen Wasserstoff zu ersetzen, wollen wir in diesem Artikel die Dimensionen aufzeigen, um die es dabei geht.
Wie viel Wasserstoff würde man benötigen, um alles Erdgas zu ersetzen
Um nachzurechnen, wie viel Wasserstoff man benötigen würde, um alles Erdgas zu ersetzen, reicht ein einfacher Taschenrechner mit den vier Grundrechenarten und etwas Recherche im Internet, oder ein Blick zu den spezifischen Stoffwerten in einem Physikbuch
Deutschland hat im Jahr 2021 insgesamt 1003 Terawattstunde (TWh) Erdgas verbraucht (Statista.com). Das sind ausgeschrieben 1003.000.000.000 Kilowattstunden (kWh). Ein Kilogramm Wasserstoff hat einen Energieinhalt von 33,33 kWh (planet-energie.de). Wollte man also alles Erdgas durch Wasserstoff ersetzen, würde man insgesamt rund 30.000.000.000 kg Wasserstoff benötigen. Das entspricht 30 Millionen Tonnen.
Wie viel Strom würde man benötigen, um den benötigten Wasserstoff zu erzeugen
Die Erzeugung von grünem Wasserstoff ist allerdings sehr energieintensiv. Die Angaben wie viel Strom zur Erzeugung von einem kg Wasserstoff erforderlich ist schwanken von 40 bis 80 kWh stark. GASAG gibt dazu einen realistischen Wert von 53 kWh pro Kilogramm an (gasag: 13.05.22). Dies entspräche einem Wirkungsgrad von knapp 63 Prozent, was bereits ein sehr guter Wert wäre.
Bild: TomFawls, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Um die 30 Millionen Tonnen Wasserstoff herstellen zu können wären damit also 1.590.000.000.000 kWh beziehungsweise 1590 TWh grüner Strom erforderlich.
Woher soll der Strom kommen?
Deutschland hat im Jahr 2021 insgesamt 518 TWh Strom verbraucht (Statistisches Bundesamt). Davon kamen mit rund 234 TWh ungefähr 45 Prozent aus erneuerbaren Energien (Umweltbundesamt: 14.03.22). Die Solaranlagen lieferten dabei mit 48 TWh gerade etwas mehr als 20 Prozent des erneuerbaren Stroms beziehungsweise knapp über 9 Prozent des gesamten Stroms (strom-report.de).
Um die 30 Millionen Tonnen Wasserstoff herstellen zu können wäre als mehr als der dreifache Strom erforderlich, den Deutschland im gesamten Jahr 2021 verbraucht hat. Um den Wasserstoff aus grünem Strom zu erzeugen, müsste man fast siebenmal so viel Strom aus erneuerbaren Energien einsetzen als im gesamten Jahr 2021 erzeugt wurde.
Wie realistisch ist es genug Wasserstoff zu erzeugen, um alles Erdgas zu ersetzen
Aktuell können die erneuerbaren Energien bestenfalls die Hälfte des Strombedarfs in Deutschland über das gesamte Jahr gesehen decken. Dabei wird der Strombedarf durch immer mehr Elektroautos und Wärmepumpen eher weiter steigen als sinken. Der Ausbau der erneuerbaren Energien stagniert bereits weltweit (Blackout-News: 11.07.22). Im gesamten ersten Halbjahr wurden in Deutschland gerade einmal 238 neue Windräder gebaut (Blackout-News: 04.08.22). Für den zusätzlichen Strombedarf zur Wasserstoffgewinnung wären siebenmal so viele Anlagen erforderlich, als bereits in Deutschland stehen. Dazu kämen noch einmal mindestens eine Verdoppelung der bereits bestehenden Anlagen, um den ganz normalen Strombedarf zu decken. In Deutschland gab es 2021 zum Jahresende 1.501 Offshore-Windenergieanlagen (Windguard.de), 28.230 Windkraftanlagen an Land (Statista.com) und 2,2 Millionen Solaranlagen. Dabei werden jährlich circa 6000 Windkraftanlagen zurückgebaut, da deren Förderung ausläuft.
Es kann sich jeder selbst ausmalen, wie lange es dauern wird, bis die Anzahl der erneuerbaren Energieanlagen mindestens das Achtfache von heute erreicht hat. Alleine bei den Solaranlagen müsste dabei nahezu auf jedem Wohnhaus eine Anlage verbaut sein. Sicher ist auf jeden Fall, dass unser aktuell akutes Energieproblem nicht durch grünen Wasserstoff gelöst werden kann.
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