Aktion 2: Grünen Wasserstoff in Deutschland etablieren

Wo stehen wir?

Grüner Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft und für das Gelingen der Energiewende unverzichtbar. So lassen sich durch Grünen Wasserstoff auch die Bereiche klimafreundlich gestalten, die das Klima heute am meisten belasten: die Industrie, der Verkehr und die Wärmeversorgung. Weil Deutschland – wie viele andere Staaten auch – seinen Bedarf an Grünem Wasserstoff nicht allein wird decken können, braucht es Importe von Grünem Wasserstoff aus wind- und sonnenreichen Regionen. Eine enge internationale Zusammenarbeit zu Grünem Wasserstoff wird zukünftig deshalb umso wichtiger sein.

Wo liegt der Forschungsbedarf?

Die Wasserstoffgewinnung aus erneuerbaren Energien ist technisch weit fortgeschritten – Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse klimaneutral aus erneuerbarem Strom und Wasser erzeugt. Eine Herausforderung für die Forschung sind die noch immer hohen Produktions- und Transportkosten. Zudem fehlen Anlagen und Lieferketten in marktrelevanten Größenordnungen. Je nach Technologie sind weitere technische Potenziale in den Bereichen Lebensdauer und Prozessenergieeffizienz zu heben, um Grünen Wasserstoff konkurrenzfähig zu machen. Zu klären ist außerdem die Frage nach geeigneten Transportlösungen, insbesondere über längere Distanzen. Neben den gängigen, energieintensiven Verfahren – flüssig oder unter Druck – kommen hierfür Trägerchemikalien infrage, an die Wasserstoff während des Transports gebunden wird. Eine alternative Möglichkeit ist die Herstellung synthetischer Wasserstoff-Folgeprodukte wie Kraftstoff oder Ammoniak und deren Transport mit herkömmlicher Infrastruktur.

Umsetzungsschritte und Meilensteine

• Gemeinsam mit drei weiteren Ressorts haben wir 2020 die Nationale Wasserstoffstrategie als kohärenten Handlungsrahmen der Bundesregierung auf den Weg gebracht. Sie soll Deutschlands Einstieg in eine Wasserstoffwirtschaft ermöglichen
• Gemeinsam mit Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft werden wir eine Roadmap für die Wasserstoffwirtschaft aufsetzen. Ziel ist es, konkreten Forschungs- und Handlungsbedarf zu formulieren.
• Wir haben 2020 den Ideenwettbewerb „Wasserstoffrepublik Deutschland" gestartet. Groß angelegte Leitprojekte sollen die Grundlagen für eine breite Verwendung von Grünem Wasserstoff in Industrie, Verkehr und Gebäuden schaffen. Ein zentraler Aspekt wird sein, eine konkurrenzfähige Wasserelektrolyse im industriellen Maßstab (größer als ein Gigawatt) auf den Weg zu bringen. Der Ideenwettbewerb ist aber auch offen für völlig neue Technologien, die in der anwendungsorientierten Grundlagenforschung entwickelt werden.
• Wir werden internationale Forschungspartnerschaften zu Grünem Wasserstoff aufbauen und vertiefen, etwa über gemeinsame Machbarkeitsstudien und Förderbekanntmachungen mit anderen Staaten. Eine Machbarkeitsstudie wollen wir zum Beispiel 2020 mit Australien starten.
• Gemeinsam mit ausländischen Partnern werden wir die Perspektiven und vielfältigen Fragestellungen einer globalen Grünen Wasserstoffwirtschaft untersuchen, angefangen von der Erzeugung Grünen Wasserstoffs und darauf aufbauend von Folgeprodukten wie Methanol oder Ammoniak in sonnen- und/oder windreichen Regionen über den Transport auf regionaler, nationaler und globaler Ebene bis hin zum Einsatz etwa in der Industrie und im Verkehr.
• 2020 werden wir eine erste Fassung des Potenzialatlas „Grüner Wasserstoff" zu den Potenzialen einer Grünen Wasserstoffwirtschaft im westlichen und südlichen Afrika vorlegen. Ziel ist, dass damit eine wissenschaftsbasierte Standortanalyse zu Erzeugung, Transport sowie Weiterverarbeitung von Grünem Wasserstoff in den Fokusregionen vorliegt. Dies beinhaltet eine interaktive Darstellung zu klimatischen, politischen, rechtlichen, sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Bedingungen für Investitionen in Grüne Wasserstoffinfrastrukturen.
• Bis 2025 werden wir eine gegenüber fossilen Alternativen wettbewerbsfähige Produktion von Grünem Wasserstoff im großtechnischen Maßstab möglich machen und so die Grundlagen für eine nachhaltige internationale Wasserstoffwirtschaft legen.