Wasserstoff wurde als bahnbrechende Lösung im Kampf gegen den Klimawandel und zur Verbesserung der Energieeffizienz angepriesen. Befürworter heben seine attraktiven Eigenschaften hervor: Er kann auf verschiedene Weise hergestellt werden, nutzt reichlich vorhandene Materialien, speichert Energie über lange Zeiträume und verursacht bei seiner Verwendung keine CO2-Emissionen. Die Grundidee klingt logisch: Wasserstoff fungiert als sauberer Brennstoff, der Energie von einem Ort zum anderen transportiert und damit Probleme löst, die andere erneuerbare Energiequellen nicht bewältigen können.
Betrachtet man jedoch die tatsächlichen Fakten, bleibt Wasserstoff hinter diesen Versprechungen zurück. Jede Methode zur Wasserstofferzeugung, sei es mit fossilen Brennstoffen, Kernkraft oder erneuerbaren Energien, verschwendet mehr Energie als die direkte Nutzung dieser Elektrizität oder Wärme.
Ein Großteil der Dynamik im Bereich Wasserstoff geht von etablierten Energieunternehmen aus, die ihre bestehende Infrastruktur für neue Anwendungen umnutzen wollen. Trotz zwanzig Jahren kühner Vorhersagen über eine Wasserstoffrevolution wurde bisher nur sehr wenig umgesetzt, während bewährte Alternativen weiterhin echte Ergebnisse liefern.
Die Realität der Wasserstoffproduktion: Bedenken hinsichtlich der Energieeffizienz
Wasserstoff ist zwar im Universum reichlich vorhanden, kommt aber in der Natur nicht in einer Form vor, die wir leicht gewinnen können. Stattdessen ist Wasserstoff immer an andere Elemente gebunden, am häufigsten an Wasser (H₂O) oder Erdgas (Methan).
Um Wasserstoff zu gewinnen, müssen diese chemischen Bindungen durch verschiedene industrielle Prozesse aufgebrochen werden. Die heute vorherrschende Methode ist die Dampfreformierung von Methan, bei der Methan mit Wasser reagiert und Wasserstoff und Kohlendioxid entsteht.
Quelle: IEA (2024)
99 % des Wasserstoffs stammen aus diesem fossilen Brennstoffprozess, 3 % werden nach dem gleichen Verfahren gewonnen, wobei jedoch ein Teil der CO₂-Emissionen abgeschieden wird, und nur 1 % stammt aus sauberer Elektrolyse unter Verwendung von Strom aus erneuerbaren Energien.
Das Wasserstoffproblem
Selbst wenn die Wasserstoffproduktion drastisch verbessert würde, steht die Technologie als Energieträger vor grundlegenden Herausforderungen. Der gesamte Prozess, von der Produktion über die Speicherung und den Transport bis hin zur endgültigen Nutzung, zeigt, warum Wasserstoff nur schwer konkurrieren kann. Nach Produktionsverlusten muss Wasserstoff komprimiert, bei extrem kalten Temperaturen verflüssigt oder in andere Moleküle umgewandelt werden, um gespeichert und transportiert werden zu können.
Diese Schritte verbrauchen weitere 6 bis 25 % der ursprünglichen Energie, da Wasserstoff bei normalen Temperaturen eine sehr geringe Energiedichte aufweist.
Quelle: Indikativ, basierend auf erneuerbaren Energien und mittleren
Der gesamte Wirkungsgrad der Umwandlung von Strom in Wasserstoff und zurück in nutzbare Energie liegt zwischen nur 18 und 46 %. Das bedeutet, dass ein wasserstoffbasiertes System 3- bis 5-mal mehr Stromerzeugungskapazität benötigen würde, um den Verbrauchern die gleiche Energiemenge zu liefern. Angesichts begrenzter Ressourcen und dringender Klimaziele macht diese systematische Ineffizienz Wasserstoff für die meisten Energieanwendungen ungeeignet .
Der Präzedenzfall Ethanol
Die USA haben dieses Experiment bereits mit einem anderen „sauberen” Kraftstoff durchgeführt, der Umweltvorteile versprach, aber zu einer teuren Enttäuschung führte. Ethanol-Biokraftstoff, der als Lösung für Energiesicherheit und Umweltschutz beworben wurde, erforderte zwischen 1980 und 2011 Subventionen in Höhe von 45 Milliarden US-Dollar, während die CO2-Reduzierung mit Kosten von 750 US-Dollar pro Tonne verbunden war. Wie Wasserstoff ist auch Ethanol grundsätzlich ineffizient: Der Maisanbau fängt durch Photosynthese nur etwa 10 % der Sonnenenergie ein und erfordert dann eine energieintensive Verarbeitung, um Kraftstoff mit einer geringeren Energiedichte als Benzin herzustellen.
Die wahren Anwendungsbereiche von Wasserstoff
Das Wasserstoff-Leiter-Modell zeigt, dass Wasserstoff legitime, aber begrenzte Anwendungsmöglichkeiten im Energiesystem hat. An der Spitze dieser Rangliste stehen industrielle Prozesse wie die Düngemittel- und Stahlproduktion, bei denen Wasserstoff nicht nur als Energiequelle, sondern als notwendiger chemischer Bestandteil dient.
Über diese wesentlichen Verwendungszwecke hinaus könnte Wasserstoff als Reserveenergiequelle während längerer Zeiträume mit geringer Wind- und Solarenergieerzeugung dienen, obwohl auch dies durch verbesserte Batterietechnologien und bessere Netzanbindungen Konkurrenz bekommt.
Quelle: Michael Liebreich Associates, Clean Wasserstoff Ladder Version 5.0
Wasserstoff steht jedoch vor strukturellen Kostenherausforderungen, die einen breiteren Einsatz einschränken. Im Gegensatz zu Solarzellen oder Batterien, deren Kosten mit zunehmender Größe drastisch sinken, sind Wasserstoffsysteme stark von teurer Infrastruktur abhängig, die im Laufe der Zeit nicht wesentlich billiger werden wird.
Die grundlegende Wirtschaftlichkeit schafft ein Problem: Wasserstoffanlagen müssen ständig in Betrieb sein, um rentabel zu sein, aber sie sind auf erneuerbaren Strom angewiesen, der zunächst den vorrangigen Bedarf von Haushalten und Unternehmen decken muss, sodass nicht genügend Strom für eine kontinuierliche Wasserstoffproduktion übrig bleibt.
Die Investitionsrealität: Warum die Wasserstoffwirtschaft nicht funktioniert
Die Zahlen sprechen eine deutliche Sprache über die Wirtschaftlichkeit von Wasserstoff. Um die globalen Wasserstoffziele zu erreichen, wären Subventionen in Höhe von 1,3 Billionen US-Dollar erforderlich, doch Bloomberg NEF geht davon aus, dass es „nur wenige Orte auf der Welt geben wird, an denen sauberer Wasserstoff bis 2050 wettbewerbsfähig sein wird“.
Die Investment-Community hat ihr Urteil gefällt: Nur 2 % der angekündigten Wasserstoffprojekte erreichten 2023 eine endgültige Investitionsentscheidung, wobei große Projekte trotz erheblicher staatlicher Unterstützung gestrichen wurden.
Wasserstoff ist mit drei grundlegenden Investitionsrisiken konfrontiert, die ihn für einen großflächigen Einsatz ungeeignet machen:
- Die vollständige Abhängigkeit von Subventionen schafft regulatorische Unsicherheit
- Das Fehlen wettbewerbsfähiger Preise bedeutet, dass es praktisch keine langfristigen Kaufverträge gibt
- Die Notwendigkeit einer konstanten Stromversorgung schafft Ressourcenrisiken, die andere saubere Technologien vermeiden.
Die bewährte Alternative: Energieeffizienz
Während Wasserstoff mit grundlegenden wirtschaftlichen und physikalischen Problemen zu kämpfen hat, bietet Energieeffizienz sofortige, profitable Lösungen, die heute schon funktionieren. Energieeffizienz ist der größte Einzelfaktor für die Emissionsreduzierung in Netto-Null-Szenarien und bietet den kostengünstigsten Ansatz zur Dekarbonisierung.
Die Europäische Union sieht sich allein im Bereich der Gebäudeeffizienz mit einer Investitionslücke von 185 bis 434 Milliarden Euro pro Jahr konfrontiert, was enorme Chancen für den Wohn-, Gewerbe- und Industriesektor bedeutet.
Im Gegensatz zu Wasserstoff sind für diese Investitionen keine Subventionen erforderlich, um rentabel zu sein. Technologien wie verbesserte Dämmung, effiziente Heizsysteme, Dachsolaranlagen und LED-Beleuchtung sorgen für sofortige Energieeinsparungen, die sich im Laufe der Zeit amortisieren.
Energieeffizienz: Die Investitionschance
Energieeffizienz bietet bewährte, finanziell stabile Investitionsmöglichkeiten, die Wasserstoff nicht bieten kann. Im Gegensatz zu Wasserstoff, der von staatlicher Unterstützung abhängig ist, führen Energieeffizienzprojekte zu sofortigen Kosteneinsparungen, sodass sie vom ersten Tag an rentabel sind. Diese Investitionen basieren auf etablierten Technologien wie Dachsolaranlagen, Gebäudedämmung, effizienten Heizsystemen und LED-Beleuchtung, die leicht verfügbar und äußerst zuverlässig sind.
Die Zahlungsstrukturen folgen in der Regel festverzinslichen Merkmalen, die auf Energieeinsparungen statt auf volatilen Marktpreisen basieren, was sie besonders attraktiv für Pensionsfonds und Versicherungsgesellschaften macht, die stabile, langfristige Cashflows suchen, die ihrem Verbindlichkeitsprofil entsprechen.
Solas Capital und PAUL Tech
Solas Capital Partnerschaft mit PAUL Tech zeigt, wie Investitionen in Energieeffizienz sofortige Ergebnisse liefern. Durch ihr „Heating-as-a-Service”-Modell hat PAUL Tech eine IoT-gestützte Heizungsoptimierung in mehreren Wohngebäuden in Deutschland eingeführt. Ihre Fallstudie aus Frankfurt veranschaulicht diesen Erfolg: Ein 19-stöckiges Gebäude wurde von der Energieeffizienzklasse F auf Klasse D verbessert, wodurch jährlich 36.700 € eingespart und vom ersten Tag an 60 Tonnen CO2-Emissionen vermieden werden konnten.
Fazit
Die Fakten zeigen, dass es eine klare Entscheidung zwischen teuren Versprechungen und bewährten Lösungen gibt. Investitionen in Energieeffizienz bieten unmittelbare Vorteile, tragen zur Erreichung der Klimaziele bei, verbessern die Energiesicherheit und generieren attraktive finanzielle Renditen. Im Gegensatz zu Wasserstoff, das von künftigen Subventionen abhängig ist, stützt sich Energieeffizienz auf bewährte Technologien, die durch klare regulatorische Rahmenbedingungen abgesichert sind.
Die EU und die nationalen Regierungen können zwar einen Beitrag leisten, aber auch Finanzinstitute und Investoren müssen sich beteiligen, um die Investitionslücke zu schließen und den Übergang zu einem effizienteren, sichereren und nachhaltigeren Energiesystem zu beschleunigen. Angesichts des attraktiven Profils und der Bandbreite möglicher Investitionen sollten sich Investoren die Frage stellen: Warum nicht?