Deutschland investiert 700 Millionen Euro in Wasserstoff-Projekte

Drei große Forschungsprojekte mit der Industrie sollen Wasserstoff zum Wachstumsträger machen – und Deutschland zum Technologieführer.

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) verschärft das Tempo beim Thema Wasserstoff: Insgesamt 700 Millionen Euro stellt sie für drei große Forschungsprojekte mit zahlreichen Industrieunternehmen bereit. Diese sollen die Serienfertigung von Anlagen zur Herstellung von Wasserstoff, sogenannten Elektrolyseuren, in Deutschland ermöglichen.

Außerdem geht es darum, die günstigsten Möglichkeiten des weltweiten Transports zu erforschen und die Technik voranzubringen, um auf hoher See mithilfe von Windstrom an Ort und Stelle Wasserstoff zu erzeugen. Die Projektpläne, die Mittwoch vorgestellt werden, liegen dem Handelsblatt vor.

Die Forschung soll die Wasserstoffstrategie des Bundes flankieren, der damit die Klimaziele erreichen und zugleich einen Milliardenmarkt erobern will. Eine Studie für die EU hält bis 2050 mehr als 5,4 Millionen Jobs und mehr als 800 Milliarden Euro Umsatz in einer europäischen Wasserstoffindustrie für möglich.

Die EU hat sich zum Ziel gesetzt, Technologieführer beim Wasserstoff zu werden. Im Sommer 2020 hatte die Bundesregierung zusätzlich sieben Milliarden Euro Fördermittel für dessen Marktetablierung angekündigt.

Forschungsministerin Karliczek geht alles noch zu langsam: „Deutschland und Europa müssen auch aus wirtschaftlichen Gründen hier hellwach sein und ihr Engagement immer weiter verstärken. Ich bin mit dem Tempo in Deutschland noch nicht ganz zufrieden.

Wir müssen noch mehr an einem Strang ziehen“, sagte sie dem Handelsblatt mit Blick auf das Wirtschaftsministerium. Die Kooperation in der Bundesregierung gilt bei dieser Schlüsseltechnologie als noch nicht optimal.

Das Potenzial hätten mittlerweile viele Länder erkannt: „Weltweit werden Wasserstoffstrategien veröffentlicht, Länder intensivieren ihre Anstrengungen massiv – ich denke hier an Australien, Japan, Südkorea, aber auch an Staaten in Afrika und im Nahen Osten“, sagte Karliczek. Damit 2021 ein Jahr des Grünen Wasserstoffs werde, wolle sie gemeinsam mit dem Innovationsbeauftragten des Bundes „Grüner Wasserstoff“, Stefan Kaufmann, bei der Förderung von Innovation „noch ein paar Schippen drauflegen“.

Die 2020 im Ideenwettbewerb „Wasserstoffrepublik Deutschland“ ausgewählten Projekte werden nun von industriegeführten Konsortien betrieben. Insgesamt sind daran fast 100 Großunternehmen wie Siemens, Thyssen oder RWE beteiligt, aber auch gut 30 kleinere. Weitere könnten dazustoßen, heißt es im Ministerium.

Das größte Projekt ist „H2Giga“: Es soll die Technik für eine Serienfertigung von Elektrolyseuren entwickeln – Produktionsanlagen, die dann weltweit exportiert werden könnten. Denn grüner Wasserstoff ist am günstigsten dort zu produzieren, wo es viel Sonnen- und Windenergie gibt (siehe Karte).

Es gebe zwar schon leistungsfähige Anlagen, diese würden allerdings noch immer weitgehend Stück für Stück in „Handarbeit“ hergestellt. Ziel ist daher nun die Fließbandfertigung von drei verschiedenen Elektrolyseuren für die „PEM“, die alkalische und die Hochtemperatur-Elektrolyse.

Das von der „Dechema Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie“ koordinierte Konsortium vereint 112 Partner aus Industrie und Wissenschaft, darunter Thyssen-Krupp, Siemens, Linde/ITM-Power, MAN/HTEC, Sunfire, Schaeffler, Evonik und Shell.

Das zweite Projekt „TransHyDE“ soll Transportmöglichkeiten für Wasserstoff entwickeln, denn neben den Gasnetzen brauche es hier völlig neue Techniken. Im Fokus stehen der Transport in Hochdruckbehältern, als Flüssigkeit oder gebunden in Ammoniak. Dazu gehört die Erarbeitung von Normen und Sicherheitsvorschriften wie auch die Entwicklung geeigneter Materialien.

Koordiniert werden die 89 Partner durch die RWE Renewables GmbH, das Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und das Fraunhofer Institut für Energieinfrastruktur. Mit dabei sind auch RWE, GRTgaz Deutschland, ONTRAS Gastransport und die Open Grid Europe GmbH.

Das von Siemens Energy geführte Konsortium „H2Mare“ soll die Produktion von Grünem Wasserstoff auf hoher See erforschen, die auch für Deutschland gut möglich wäre. Eine solche Offshore-Erzeugung von Grünem Wasserstoff und anderer sogenannter „Power-to-X“-Produkte ist nach Angaben des Ministeriums „bis dato einmalig“ und besitze „das Potenzial, eine weltweite Leuchtturmwirkung aus Deutschland heraus zu entfalten: Bei Erfolg können aus der Technologie neue Exportmöglichkeiten für Deutschland entstehen.“

Allerdings stellten die besonderen Bedingungen auf See hohe Anforderungen an die Konstruktion, das Material und den Betrieb der Anlagen. Bei der Forschung gehe es hier also um grundlegende Untersuchungen sowie eine umfangreiche Technologieentwicklung.

Die Aussichten seien verlockend, weil Offshore-Windanlagen mehr und regelmäßiger Strom erzeugen – im Schnitt etwa 5 Megawatt gegenüber 3,5 Megawatt an Land. Außerdem sei auf dem Meer wesentlich mehr Platz für Windparks.

Zudem würde „die direkte Kopplung von Windkraftanlage und Elektrolyseur die Kosten der Wasserstoffproduktion minimieren“, heißt es im Konzept. Daneben könnte die Koppelproduktion auf dem Meer die Netze an Land entlasten. Neben Siemens sind RWE und die Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH beteiligt.

Was die Erforschung der Produktion im direkten Umfeld von Offshore-Windkraftanlagen betrifft, soll es neben Wasserstoff auch um grünes Methan, Methanol, Ammoniak und synthetische Kraftstoffe gehen.