Schon #glesen? "g": Das Gasmagazin

Energiegeladen und zukunftsorientiert

Die Energiewende – wir stecken mittendrin. Trotzdem stehen insbesondere Politik, Wirtschaft und Forschung angesichts dieser Herausforderung noch vor ungelösten Fragen. 

Wie lassen sich Klimaschutz und eine sichere Energieversorgung kostengünstig realisieren – und das gleichzeitig? Wo kommt künftig der Strom her, wenn Sonne und Wind mal nicht zur Verfügung stehen? Und was kann Deutschland in Sachen Energiewende von anderen Ländern lernen?

Auf diese und weitere Fragen hat die Gasbranche Antworten, zu lesen sind sie im "g". Zweimal jährlich informiert das Magazin mithilfe von Reportagen, Meinungsbeiträgen, Interviews und Fotostrecken über aktuelle Entwicklungen und Hintergründe der Gaswirtschaft. Herausgegeben wird es von Zukunft Gas, Träger sind Wintershall Dea, VNG AG und Open Grid Europe.  

Zusammenhänge herstellen, Hintergründe beleuchten und aufzeigen, wie ein vernetztes, grünes Energiesystem aussehen kann – das ist das Ziel von "g".

Viel Spaß beim Lesen!


Gasmagazin 2020


Ausgabe 2: Gase im Strommarkt

Moleküle sind der perfekte Partner der volatilen Erneuerbaren Energien – doch wie sieht der Strommarkt der Zukunft aus? Wie hat Deutschland die Energiewende während der deutschen Wende gemeistert, als aus zwei Energiesystemen eins wurde? Und wie steht es um die geplante Wasserstoffpartnerschaft mit Afrika? Antworten auf diese und viele weitere Fragen gibt es in der vierten Ausgabe des "g".

Magazin downloaden

Beiträge aus der 2. Ausgabe 2020

Willst Du mit mir gehen?

Willst Du mit mir gehen?

Strommarkt 2050: Erneuerbare und Gas werden es packen. Gemeinsam. Als Energiequellen der Zukunft.

Bild: Shutterstock/Getty Images/Uniper/C3 Visual Lab

Über der Energiewende hängt eine Dunkelflaute. Trotz unzähliger Strategiepapiere und fünf Milliarden Euro Klima-Investitionen seit 2016 wird Deutschland sein Klimaziel für 2020 vielleicht nur wegen Covid-19 knapp erreichen. Aber die Herausforderungen wachsen: Mit der Atomkraft ist es Ende 2022 vorbei. Mit der Kohle ein paar Jahre später. Der Ausbau von Wind- und Solaranlagen steckt fest. Besonders die Windkraft, "das Rückgrat der Energiewende", macht den Klimapolitikern und der Energiebranche Sorgen.

Gerade einmal 86 neue Anlagen wurden im ersten Halbjahr 2019 an Land zugebaut, macht ein Minus von 82 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Aktuell laufen vor deutschen Gerichten mehr als 300 Klagen von mehr als 1.000 Bürgerinitiativen. Und auch beim Netzausbau stockt es. 7.500 Kilometer neue Höchstspannungsleitungen sind bis 2030 nötig, wovon gerade einmal 1.100 Kilometer gebaut sind. Kurzum: Die heimische Energiewende stockt. Dennoch bleiben die Klimaschutzziele der Regierung ehrgeizig – 55 Prozent weniger CO2-Emissionen bis 2030 und 65 Prozent Erneuerbare bei der Stromerzeugung.

Klimaneutralität bis 2050, bereits zuvor soll die gesamte Stromerzeugung in Deutschland treibhausgasneutral werden. Erster ehrlicher Befund: Die Kluft zwischen Anspruch und Wirklichkeit ist groß. Und der zweite: Die Energieproduktion aus Erneuerbaren lässt sich weder planen noch steuern, sie sind kein Garant für eine sichere Versorgung. Mit Erdgas, Biogas und Wasserstoff lassen sich steuerbare Stromerzeugungsanlagen betreiben sowie Spitzenlasten, Flauten und Engpässe stemmen.

Und auch die Politik schwenkt um. Nach Zeiten ideologisch geführter Debatten ist Gas wieder in den Fokus gerückt – als ein Alleskönner und eine verlässliche Ressource. Während Erdgas lange vor allem im Wärmemarkt als Quelle für Heizenergie in Privathaushalten und der Industrie verortet wurde, ist heute klar, dass mit Erdgas jeder Sektor bedient werden kann. Besonders in der Stromerzeugung liegt noch viel Potenzial, denn Gaskraftwerke können so schnell angeschaltet werden wie kein anderes Kraftwerk. Kraftwerksbetreiber Uniper hat diesen Vorteil auf den Punkt gebracht: Kein Wind, keine Sonne, kein Problem. Zudem haben Gaskraftwerke mit 70 Prozent weniger CO2-Emissionen einen klaren Klimavorteil im Vergleich zu den mit Braunkohle betriebenen. Bundesweit gibt es zahlreiche moderne Gaskraftwerke, die derzeit jedoch kaum ausgelastet werden, da der Betrieb von Gaskraftwerken teurer ist als der von Kohlekraftwerken.

Der Grund findet sich an der Strombörse: Dort bildet sich der Strompreis dadurch, dass stets Kraftwerke mit den geringsten Grenzkosten zum Einsatz kommen, bis die Nachfrage gedeckt ist. Gemäß dieser Reihenfolge wird die Stromnachfrage zunächst mit erneuerbaren Energien und dann mit den günstigsten fossilen Energieträgern gedeckt. Meist sind das die Kohlekraftwerke. Mit dem pandemiebedingten Ölpreisverfall sind auch die Gaspreise gesunken. Im Zusammenhang mit einem gestiegenen europäischen CO2-Preis hat sich Erdgas zum ersten Mal nach vorn geschoben. Wie gut sich Erdgas als Partner von Windkraftanlagen und Solarparks bereits etabliert hat, zeigte sich erstmals in der zweiten Juniwoche 2020. Gemeinsam landeten der Energieträger und die Erneuerbaren auf dem ersten Platz im Strommix. Mit jeweils 1,39 Terawattstunden Strom führten Wind und Erdgas die Nettostromerzeugung an.

Mehr zum CO2-Preis erfahren

Deutlicher kann das Zeichen für eine gemeinsam getragene Energieversorgung kaum sein. Für die schnelle Emissionsreduktion ist Erdgas unabdingbar. Modernste Gaskraftwerke, hocheffiziente Biogaskraftwerke und zukünftig auch Power-to-Gas-Anlagen sind klimaschonende Energieproduzenten. Verknüpft mit der bestehenden Leitungsinfrastruktur und großen Gasspeichern bilden sie ein wichtiges Back-up-System für die Versorgungssicherheit. Die Politik hat das als enormes Potenzial erkannt.

Gaskraftwerke und Infrastruktur stehen bereit

Gaskraftwerke und Infrastruktur stehen bereit

Deutschland verfügt heute über 30 Gigawatt Gaskraftwerkskapazitäten. Das ist ein Mix aus Blockheizkraftwerken, Gasmotorenkraftwerken, Gasturbinen- und Gas- und Dampfturbinenkraftwerken (GuD). Binnen 2 bis 15 Minuten fahren sie von 0 auf 100 hoch, die Mehrheit erbringt systemrelevante Dienstleistungen – für den Störungsfall, die Netzstabilität, bei Blackout. Und sie produzieren gleichzeitig Strom und Wärme, mit Wirkungsgraden von oft 70 Prozent.

Bild: Uniper/Getty/C3 Visual Lab

Korrekter gesagt: Das könnten sie alles tun. Aktuell sind die Anlagen zu maximal 30 Prozent ausgelastet, viele von ihnen nur zu zehn Prozent. Beispiel Gaskraftwerk in Irsching: Über acht Jahre lang stand in Bayern eine der modernsten, effizientesten GuD-Anlagen der Welt mit den Blöcken Irsching 4 und 5 nahezu still. Eigentlich sollten die beiden Blöcke ab 2010 mehrere Tausend Stunden im Jahr Strom produzieren und eine Million Haushalte versorgen. Allein, sie durften nicht. Beide Blöcke waren 2018 ganze 18 Stunden in Betrieb. Liefern können hätten sie 8.760 Stunden, also fast ganzjährig. Jetzt, im Oktober, ist der Betrieb wieder gestartet.

Oliver Roeder, Unternehmenssprecher vom Kraftwerksbetreiber Uniper, sagt: "Die letzten Jahre waren frustrierend. Kein vernünftiger Mensch kann verstehen, warum modernste Technik nicht zum Einsatz kommen kann und quasi auf der Reservebank warten muss. Immer wieder erreichten uns Fragen aus der Öffentlichkeit, warum Milliarden an Subventionen verteilt werden, während die perfekte Lösung für die Energiewende einsatzbereit vor der Tür steht." Aber es ändert sich etwas: Spätestens 2030 dürften flexible und emissionsarme Gaskraftwerke ihr Strom- und Wärmepotenzial wohl umfassend entfalten. Dann nämlich werden wegen des Kohleausstiegs 13 bis 45 Gigawatt Strom fehlen – so die Berechnung des Energiewirtschaftlichen Instituts der Uni Köln. Eine Lücke, die laut Fraunhofer-Institut am besten die Gaskraftwerke schließen können. In seiner Studie "100% Strom aus erneuerbaren Energien" konstatiert es als Empfehlung für das Bundesumweltamt: "Nur mit den Reservekraftwerken – Gasturbinen und GuD-Anlagen auf Basis von Biomethan, erneuerbarem Methan oder Wasserstoff – kann die Versorgungssicherheit jederzeit im nationalen Kontext durch ausreichend Kraftwerkskapazitäten gewährleistet werden." Das deckt sich auch mit dem Ziel der Branche: die Strom- und Wärmeerzeugung sukzessive zu dekarbonisieren. Das fossile Erdgas als Brennstoff für die Gasturbinen und Kraftwerke wird nach und nach ersetzt, zunächst durch synthetisches Erdgas, später durch Wasserstoff. Gleichzeitig nimmt die Effizienz zu.

Kein Wunder also, dass Uniper schon in die nahe Zukunft investiert, in die Gaskraftwerke von morgen – Grüngas- und Wasserstoffkraftwerke. Zusammen mit Siemens rüstet das Unternehmen seine konventionellen Gasturbinen- und Gasspeicheranlagen für den Einsatz mit grünem Wasserstoff um. Das Ziel heißt: komplett dekarbonisieren. Die CO2-Emissionen von heute, 22 Millionen Tonnen, sollen bis 2035 auf netto null sinken. Ein europaweites Ziel – weit und breit läuft die Wasserstoff-Gasturbinenforschung auf Hochtouren. In Berlin starteten die Wissenschaftler vom Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science im Juli die Forschung mit grünem Gas. 20 Millionen Euro stehen ihnen bis 2023 zur Verfügung. In Paris führt ein europäisches Konsortium aus Industrie, Wirtschaft und Forschung im Projekt "Hyflexpower" für 15 Millionen Euro den Beweis, dass Wasserstoff aus erneuerbarem Strom erzeugt, zwischengespeichert und dem Erdgas in der Turbine nach deren Umbau beigemischt werden kann. Erst zu 80 Prozent, später zu 100 Prozent – das spart 65.000 Tonnen CO2 pro Jahr.

Das Gasnetz der Zukunft ist ein Hub

Das Gasnetz ist ein Kernelement des deutschen Energiesystems. Seine Gesamtlänge umfasst 550.000 Kilometer. Allein das Fernleitungsnetz transportiert dreimal so viel Energie und leistet viermal so viel wie das Stromnetz. Zwei Aufgaben hat das Gasnetz der Zukunft: erneuerbare Energien und Wasserstoff zu speichern und zu transportieren. Was dann am effizientesten geht, wenn man Strom- und Gasnetz zu einem Hybridnetz mit Power-to-Gas-Anlagen als Kopplungselemente verknüpft. Das Hybridnetz würde nicht nur die Sektorkopplung, sondern auch die Lastenverschiebung entscheidend vorantreiben, weil es das schon heute extrem überstrapazierte Stromnetz entlasten und das viel leistungsstärkere Gasnetz nutzen würde. So wird das Gasnetz der Zukunft nicht nur zum besten Partner der erneuerbaren Energien, sondern reduziert auch den Netzausbaubedarf im Stromsystem. Wie gut sich das alte Netz für das neue Gas eignet, prüft zurzeit der Fernleitungsnetzbetreiber Open Grid Europe.

"Aktuell untersuchen wir die Wasserstofftauglichkeit der Erdgasleitungen. Wir gehen heute davon aus, dass diese Leitungen mit nur wenig Aufwand fit zu machen sind, um sie als Wasserstoffnetz nutzen zu können", sagt Andreas Lehmann, Sprecher bei OGE. Seine Zuversicht ruht auf der Erfahrung aus der Vergangenheit. Der Kontakt mit Wasserstoff ist für das Gasnetz, die Stadtwerke und Netzbetreiber nichts Neues: Bis in die 1970er-Jahre wurde in Deutschland auch Stadtgas verwendet, das einen Wasserstoffanteil von gut 50 Prozent aufwies. Eine eigene, flächendeckend neue Infrastruktur für Wasserstoff mit extra Verteilnetz, Speichern und Tankstellen wird nicht benötigt. Und so kann die vorhandene und international vernetzte Gasinfrastruktur der großen Fernleitungsnetzbetreiber zugleich die Basis für einen europäischen Wasserstoffmarkt sein. Erste Überlegungen und gemeinsame Visionen der Akteure gibt es dazu bereits.

Die Gasinfrastruktur kann den erneuerbaren Strom aber nicht nur im Gasnetz, sondern auch im Untergrund speichern. 47 Untertagespeicher mit rund 240 Terawatt Speichervolumen gibt es in Deutschland. Der gesamte Erdgasverbrauch von 2019 hätte dort Platz. Kein anderes Land in der EU ist gegen Störungen und Spitzenlasten, gegen saisonale Schwankungen oder tageszeitliche Dunkelflauten besser gewappnet. Experten gehen davon aus, dass selbst bei einem Stopp der Gaslieferungen im November erst im Februar ernsthafte Probleme auftreten würden. Je größer der Anteil der erneuerbaren Energien, je mehr klimaneutrale Gase dezentral, zeitlich und umfänglich variabel ins Netz eingespeist werden, umso mehr wird diese sichere Reserve zum Rückgrat. Weiter hat die Politik erkannt, dass Gas auch Grün kann. In Zukunft wird es nicht nur zuverlässig mit den Erneuerbaren koalieren, sondern auch ein ebenbürtiger Partner sein.

Es gibt Biogas, Biomethan und synthetisches Methan, genauso Wasserstoff in Blau und Türkis, aus Erdgas hergestellt, aber CO2-neutral – praxiserprobt und kostengünstig. Hanns Koenig, Head of Commissioned Projects vom auf Energiemärkte spezialisierten Beratungsunternehmen Aurora Energy Research, sagt: "Im Best-Case-Szenario der Energiewende läuft der Stromsektor ab 2040 auf Grundlage von erneuerbaren Energien, und grüne Gase sorgen für klimaneutrale Versorgungssicherheit."

Mehr zur Herstellung von H2 erfahren

Wasserstoff und Power-to-X rücken in den Fokus

Wasserstoff und Power-to-X rücken in den Fokus

Aktuell blicken Politik, Energiewirtschaft und Wissenschaft mit großem Interesse auf den Energielieferanten Wasserstoff. Er ist ungiftig, lässt sich speichern und über Pipelines verteilen. Wenn Wasserstoff in einer Brennstoffzelle mit Sauerstoff aus der Luft reagiert und Strom sowie Wärme erzeugt, entsteht reines Wasser. Eigenschaften, die das politische Berlin in Euphorie versetzen.

Bild: Uniper/Getty/C3 Visual Lab

Für Umweltministerin Svenja Schulze ist Wasserstoff "die Chance, Industrie und Klimaschutz zu verbinden". Wirtschaftsminister Peter Altmaier will, dass Deutschland "die Nummer eins in der Welt bei den Wasserstofftechnologien wird" und für Bildungsministerin Anja Karliczek ist der "Wasserstoff bereits heute das Erdöl von morgen". Ginge es nach ihr, "gehört die Zukunft dem Wasserstoff allein".

Der Alleskönner Wasserstoff soll überall dort Energie bereitstellen, wo nicht grün elektrifiziert werden kann: In der Stahl-, Metall- und Chemieindustrie, im Wärmemarkt und auch im Schwerlast-, Schiffs- und Luftverkehr. Wobei die Industrie Wasserstoff bereits heute für ihre Prozesse nutzt, der fast ausschließlich durch Dampfreformierung von Erdgas hergestellt wird. Natürlich geht es auch um neue Arbeitsplätze und einen globalen Milliardenmarkt. Der europaweite Traum umfasst eine Wasserstoffindustrie mit 5,4 Millionen neuen Jobs und 800 Milliarden Euro Jahresumsatz. Entsprechend "grün, global und groß" denkt die Bundesregierung die Nationale Wasserstoffstrategie. Neun Milliarden Euro beträgt die Fördersumme für den Hochlauf. Der EU-Energiebinnenmarkt soll zum Wasserstoffmarkt ausgebaut werden, genauso die Kooperation mit Entwicklungsländern. Zwei Milliarden Euro sind dafür vorgesehen. Mit Marokko hat Entwicklungsminister Gerd Müller bereits einen Vertrag zum Aufbau einer Fotovoltaikanlage für die industrielle Produktion von Wasserstoff unterschrieben. Das Fernziel sind Importe in großem Umfang nach Deutschland.

Mehr zur Dampfreformierung von Erdgas erfahren

Die können jedoch nur einen Teil des Bedarfs decken, niemals die Rundumversorgung leisten. Darum wird intensiv an der maximalen Ausbeute nationaler Wind- und Solarstromerträge experimentiert und in Projekten angewandt. Großer Hoffnungsträger ist die Power-to-Gas-Technologie (PtG). Per Elektrolyse wird Wasser mithilfe von überschüssigem Ökostrom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Dann wird der Wasserstoff durchs Gasnetz geleitet oder in Gasspeichern gelagert. PtG ist derzeit weltweit die einzige Technologie, mit der sich Strom zeitlich und mengenmäßig unbegrenzt speichern lässt.

Mehr zur Elektrolyse erfahren

Experimente mit skalierbaren Lösungen

Power-to-Gas: Fotovoltaikanlage und ein Blockheizkraftwerk, das mit Wasserstoff betrieben wird

Die Firma Exytron aus Augsburg zum Beispiel will Wasserstoff im Gebäudesegment etablieren und hat dafür eine besondere PtG-Anlage entwickelt, die sich dezentral für den Hausgebrauch einsetzen lässt. 2019 ging in einer Augsburger Wohnanlage das weltweit erste Projekt in Betrieb. Dabei wurde bei der energetischen Sanierung von 70 Wohneinheiten der alte Ölkessel durch diese PtG-Anlage ersetzt, eine 150 Kilowatt starke Fotovoltaikanlage aufs Dach montiert und ein Blockheizkraftwerk, das mit Wasserstoff betrieben wird, in den Keller gebaut. Von dort kommen Wärme und Strom nach Bedarf.

Bild: Getty Images/MAN/C3 Visual Lab

Das Ergebnis: Der Wirkungsgrad der Anlage liegt bei 90 Prozent, der CO2-Fußabdruck des alten Gebäudes unterhalb dem eines Passivhauses mit Plus-Standard, die Treibhausgasemissionen liegen bei netto null. Exytron-Vertriebsleiter Klaus Schirmer sagt: "Power-to-Gas besitzt derzeit als einzige Technologie die Kapazitäten, Überschussstrom aus der volatilen Erzeugung von Photovoltaik- und Windkraftanlagen effizient und in großem Maßstab zu speichern".

Seine Exytron-PtG-Anlage kann noch mehr: Der Einbau ins Gebäude verlangt nur minimalen Aufwand und verursacht keine steigenden Kosten. Mieten und Energiekosten blieben trotz energetischer Sanierung stabil. Diese Anlage ermöglicht "die Energiewende für alle, auch für Mieter in Mietwohnungen", sagt Augsburgs Oberbürgermeister Dr. Kurt Gribl. Er nennt es "ein wegweisendes Projekt". Einer, der auch mit der Power-to-X-Technologie sein Geschäft macht, ist Tim Brandt aus Brunsbüttel. Der 29-Jährige ist Klimaschützer und Unternehmer. Seine Firma "Wind to Gas Energy" produziert Wasserstoff für Brennstoffzellenautos. Seine PtG-Anlage wandelt Strom aus dem Windpark nebenan in Wasserstoff um. Ein Teil fließt in die Tankstelle, der andere ins Gasnetz. Zehn Millionen Euro hat Brandt mit seinen Investoren in den Elektrolyseur gesteckt, der nur eine Testversion einer viel größeren Vision ist. "Es wäre ein Leichtes, alle Autos der Unterelb-Region mit klimaneutralem Treibstoff zu versorgen." Aber die Wirklichkeit sieht anders aus: Die Windkraftanlagen werden regelmäßig abgeschaltet, weil die Stromnetze überfordert sind.

Ideologie weicht Pragmatismus

Die Nationale Wasserstoffstrategie geht in die richtige Richtung. Die Strategie verwirft die Utopie der Vollelektrifizierung und ersetzt sie durch ein realistisches Konzept. Denn: Eine Energiewende mit Strom aus erneuerbaren Quellen allein funktioniert nicht. Nicht nur aufgrund ihrer Volatilität, auch der Strombedarf steigt. In ihrem "Energy Outlook 2020" prognostizieren die Wissenschaftler der US Energy Information Administration (EIA) für das Jahr 2050, dass der weltweite Energiebedarf zwischen 2018 und 2050 um fast 50 Prozent steigt, auch in Deutschland. Schon heute braucht jeder Bundesbürger im Vergleich zu 1980 dreimal mehr Strom.

Je smarter und technologischer die Gesellschaft wird, desto größer der Stromhunger. Die Gleichung bleibt so simpel wie richtig. Ein eindeutiges Bekenntnis zur Technologieoffenheit in Bezug auf die Erzeugungspfade von Wasserstoff und dessen Anwendungsgebiete würde es ermöglichen, vorhandene Potenziale zu nutzen, sie weiterzuentwickeln und an komplett neuen Verfahren zu experimentieren. Denn: Die Dekarbonisierung von nicht elektrifizierbaren Sektoren mittels H2 geht auch mit blauem und türkisem Wasserstoff – also der Erzeugung des Energieträgers durch Spaltung des Erdgasmoleküls CH4 in seine Bestandteile.

Die Gasinfrastruktur ist für die Energieversorgung der Zukunft unverzichtbar. Aber auch der Gasmarkt der Zukunft muss ein Energiemarkt der Partnerschaft und des Wettbewerbs sein. Er muss offen sein für die Erprobung verschiedener Technologien und ihren gleichberechtigten Einsatz. Denn eine ewige Wahrheit gilt auch für den Energiemarkt: Gemeinsam ist man stärker. 

1990 wurden aus zwei deutschen Staaten einer. Eine bis dahin nie dagewesene Aufgabe, in der auch das west- und das ostdeutsche Energiesystem zusammengeführt werden mussten. Klaus Töpfer war zu dieser Zeit Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit der Bundesrepublik Deutschland. Er sieht den eigentlichen Gewinn der Wiedervereinigung in der Reduktion von Kohlendioxid. Ein Interview.

Klaus Töpfer, Quelle Bernhard Huber
Gestalter: In der Wendezeit – von 1987 bis 1994 – war Klaus Töpfer Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit in der Regierung von Helmut Kohl.


Herr Töpfer, vor 30 Jahren haben sich nicht nur beide deutsche Staaten vereint. Im Zuge dessen wurde auch die ostdeutsche an die westdeutsche Energielandschaft angeglichen. Sie haben als Bundesumweltminister die Integration mitgestaltet. Wie ist das damals gelaufen?

Die Menschen in der damaligen DDR haben mit einer friedlichen Revolution die Mauer überwunden. Das war nicht ein verordneter Prozess, der nach einer Blaupause ablief, war nicht auf der Grundlage eines Wiedervereinigungsplanes, war weltweit einmalig. Den Menschen in der DDR ist es immer wieder gelungen, aus den begrenzten technologischen Möglichkeiten und erheblichen Ressourcenbegrenzungen die Produktion zu sichern. Ein Beispiel: die DDR war eines der letzten Länder mit einer Karbochemie! Respekt vor diesen Leistungen der Menschen! Mit der Wiedervereinigung musste eine erste Energiewende realisiert werden. Diese war zwingend erforderlich, weil gerade mit der Energiegewinnung und Energienutzung in Ostdeutschland eine besondere Luftbelastung sowie eine sehr hohe CO2-Emission pro Kopf der Bevölkerung verbunden war. Die DDR war ein reines Braunkohleland. Die Braunkohle wurde verstromt in Kraftwerken mit niedriger Effizienz und überalterter Technik.

Wenn man sich also die Situation unter dem Aspekt der Energiewende anschaut, gab es doch ein Ungleichgewicht. Denn Ostdeutschland war komplett auf die Energieversorgung mit Kohle und Gas ausgerichtet.

Der Braunkohlebergbau hat in hohem Maße die Landschaft zerstört, die Braunkohleverstromung die Luft belastet. Es war eine gesundheitsgefährdende und klimaunfreundliche Energieversorgung. Mit den damaligen Umweltministern der DDR war ich als bundesdeutscher Umweltminister davon überzeugt, dass diese Belastung dringend beseitigt werden müsste. Auch in Westdeutschland wurde und wird Kohle für die Energiegewinnung genutzt. Schon damals haben wir den Kohlekumpeln im Ruhrgebiet oder im Saarland klar machen müssen, dass die Förderung zu Ende gehen wird – aus ökonomischen und ökologischen Gründen, obwohl die Luftbelastung und die Pro-Kopf-CO2-Belastung deutlich niedriger lagen, verglichen mit der DDR. Die ökologische Bewertung der Energieversorgung Ost und West war unterschiedlich. Daher ist es nicht überraschend, dass bei unterschiedlichen Ausgangsbedingungen bei gleicher Zielsetzung unterschiedliche Maßnahmen zu ergreifen, zu entwickeln waren. Die damals begonnene Sanierung der Tagebaue und damit verbunden der Wasserhaushalte hat zu Recht große Investitionen in Anspruch genommen, hat damit auch vielen Menschen einen sinnvollen Arbeitsplatz gesichert. Die Erfolge sind sehr sichtbar. Das war und ist ein Sanierungsprogramm mit den Menschen und für die Menschen, hat jedwede Luftbelastung deutlich vermindert und Landschaftsgestaltung ermöglicht.

Das Jahr 1990 gilt ja auch als Referenzjahr für die Daten, die wir im Kontext der Energiewende nutzen. Haben wir eigentlich die Hoffnung von damals übertroffen oder nicht erfüllt? Wie schätzen Sie das ein?

Die Frage nach der Festlegung des Referenzjahres war lange sehr umstritten, vor allem im europäischen Kontext. Das Jahr 1990 war in Deutschland noch stark geprägt durch die Einbindung der hohen Belastungswerte aus der DDR-Energieversorgung. Nochmals: Die DDR nahm den zweiten oder dritten Platz der Pro-Kopf-Emissionen an Treibhausgasen weltweit ein. Gleiches galt für die Luftbelastung. Wenn Sie damals bei entsprechender Wetterlage nach Berlin fuhren, dann erlebten Sie Smog-Situationen, die alle Grenzwerte übertrafen. Wenn Sie sich die Entwicklungskurve von CO2 ab 1990 in Deutschland ansehen, sehen Sie einen deutlichen Rückgang. Dieser Rückgang der Pro-Kopf-Emission war der Klimagewinn aus der Wiedervereinigung die Rückführung von CO2 und der Luftbelastung.

Können Sie das bitte näher erläutern?

Die CO2-Kurve ist nach unten gegangen, weil in neue Kraftwerke investiert worden ist und weil die Braunkohle nicht mehr die alleinige Rolle gespielt hat, sondern andere Technologien mit geringeren spezifischen CO2-Emissionen sich ökologisch und ökonomisch als besser erwiesen haben. Gleichzeitig ist die Energieeffizienz wesentlich gesteigert worden.

Wenn wir unsere Klimaziele erreichen wollen, dann geht das nur technologieoffen. Wir müssen den Energieträger Erdgas und grüne Gase nutzen. Wie schätzen Sie die Rolle von Erdgas damals und heute ein?

Wir mussten in jedem Fall die Versorgungssicherheit garantieren. Wenn nicht Braunkohle, was dann? Also hat die Bedeutung vornehmlich von Erdgas quantitativ zugenommen. Wenn Sie sehen, dass auch im Westen Deutschlands keine Steinkohle mehr gefördert wird, dann ergibt sich dieselbe Reihenfolge der Maßnahmen. Gas ist zweifellos am besten geeignet, mit geringeren Emissionen Versorgung sicherzustellen. Gas wird aber, davon können Sie wirklich ausgehen, in nicht allzu ferner Zukunft gesellschaftlich sehr viel stärker unter dem Klimaaspekt diskutiert werden. Damit wird die Frage höchst bedeutsam: Kann man aus Gas klimaneutral Wasserstoff produzieren? Damit haben Sie eine klare Entwicklung von der Verbesserung der Braunkohlekraftwerke über den Ausstieg aus der Braunkohle bis hin zur Zielsetzung, Deutschland als Weltmarktführer für eine Wasserstoffwirtschaft zu etablieren. Damit könnte Wasserstoff das neue Öl der Zukunft werden! Entscheidend ist: Mit welcher Energie wird Wasserstoff erzeugt? Der klimapolitische Königsweg ist die Produktion von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien. Zu Recht ist der "türkise" Wasserstoff auch in der Nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung genannt – Wasserstoff aus "Methan Cracking". Damit wird nicht nur Wasserstoff als Energie, sondern auch elementarer Kohlenstoff als Rohstoff vor allem für die Chemie gewonnen. Andere Länder werden "rosa" Wasserstoff produzieren – Wasserstofferzeugung mit Kernenergie!

Die Diskussionen laufen ja. Wie lange sollten wir blauen Wasserstoff produzieren und akzeptieren? Für die Produktion von grünem Wasserstoff brauchen wir ja ausreichend grünen Strom, um ihn dann auch umwandeln zu können.

Da haben Sie völlig Recht. Man braucht eine Übergangszeit, man muss den Umsteuerungsprozess sehen. Und da stellt sich eine Frage: Wie kann die Zusammenarbeit mit den sonnen- und windintensiven Ländern so gelingen, dass dort "grüner" Wasserstoff erzeugt und exportiert wird? Jeder, der sich mit dieser Frage intensiver beschäftigt weiß, dass in Deutschland nicht so viel "grüner" Wasserstoff produziert werden kann, wie wir ihn brauchen. Daher ist es eine zentrale Zielsetzung, Wasserstoff dort zu erzeugen, wo die Solarenergie und die Windenergie besonders günstig sind, wo sie etwa für Solarenergie durch die technologischen Entwicklungen in der Tendenz bis auf einen Eurocent pro Kilowattstunde sinken werden. Also ist die Diskussion rational getragen. Das heißt, auch sehr ökonomisch, im Sinne der Wirtschaftlichkeit.

Wo wir bei der Wasserstoffstrategie sind, Herr Töpfer. Vor der Wiedervereinigung ist dem Stadtgas in Ostdeutschland bereits Wasserstoff beigemischt worden. Wissen Sie, warum das damals nicht auch in Westdeutschland übernommen wurde?

Die Unterschiede der beiden Energieversorgungssysteme, wie ich sie kurz gekennzeichnet habe, waren ausgerichtet auf die Anteilswerte der einzelnen Energieträger in der Energieversorgung, in der Effizienz und damit in der Auswirkung auf Wasser und Luft. Das waren die zentralen Unterschiede. Diese sind zum Vorteil für die Menschen soweit abgebaut, die Versorgungsstrukturen sind sehr vergleichbar und, wie ich meine, auch sehr zukunftsorientiert und zukunftsfähig. Die Erzeugung und Nutzung von Wasserstoff hatte und hat in den Industrieprozessen Westdeutschlands eine erhebliche Bedeutung. Aktuell sind dies rund 55 Terawattstunden. 

Mehr zu Wasserstoff erfahren

Glauben Sie, dass durch die aktuelle Pandemiesituation der Ausbau der Erneuerbaren und die Minderung der CO2-Emissionen einen Schub bekommen?

Die Pandemie hat uns gezeigt, dass lange und höchst differenzierte Lieferketten betriebswirtschaftliche Effizienzvorteile haben, aber durch mangelnde Resistenz zusätzliche Risiken bringen. Dies hat die Pandemie unstrittig bestätigt. Wir sehen bereits eine "Renaissance des Regionalen" und konstatieren ein Zunehmen staatlicher Einflüsse. Die Privatisierungswelle wird kritisch hinterfragt, ist nicht mehr angesagt – eher ist das Gegenteil der Fall. Also zwei Entwicklungsrichtungen sind da vorgegeben: Eine Renaissance des Regionalen, des Dezentralen. Das mindert möglicherweise die Effizienz. Aber die Resilienz wird natürlich deutlich erhöht. Durch die Corona-Krise ist sehr, sehr klar geworden, dass eine regionale Lösung sehr viele Vorzüge hat. Nicht nur in der Energieversorgung, in vielen anderen Bereichen genauso. Heute schauen wir im Supermarkt auf die Herkunftsangabe der Produkte. Es wäre ja wundersam, wenn das im Energiebereich nicht auch der Fall wäre. 

Es geht eigentlich um ein farbloses Gas. Doch in der Diskussion um den Energieträger wird es schnell bunt. Grüner Wasserstoff aus Erneuerbaren gilt als Schlüsseltechnologie der Klimawende, blauer aus Erdgas hat es schwerer. Zu Recht?

Streitgespräch zischen Jorgo Chatzimarkakis und Dr. Patrick Graichen
Links: Jorgo Chatzimarkakis ist Secretary General bei Hydrogen Europe. Die Vereinigung setzt sich für den Aufbau einer europäischen Wasserstoffwirtschaft ein. Rechts: Dr. Patrick Graichen ist Direktor von Agora Energiewende. Die Denkfabrik ist einer der führenden energiepolitischen Thinktanks in Europa.

 

Pro: "Blauer oder türkiser Wasserstoff können den Übergang sinnvoll ergänzen."

Jorgo Chatzimarkakis ist Secretary General bei Hydrogen Europe. Die Vereinigung setzt sich für den Aufbau einer europäischen Wasserstoffwirtschaft ein.

Wenn man im Jahre 2050 auf den Sommer des Jahres 2020 zurückblicken wird, dann wird die historische Dimension der energiepolitischen Entscheidungen auch für die Gaswirtschaft mehr als deutlich: Deutschland und die EU haben jeweils an einer Wasserstoffstrategie gearbeitet und sie endlich auf den Weg gebracht. Damit hat sich Europa ehrgeizige Ziele gesetzt: Bereits bis 2024 will die EU eine Million Tonnen erneuerbar erzeugten Wasserstoff liefern, im Jahre 2030 sollen es schon zehn Millionen sein. Die hierzu nötige Projekt-Pipeline soll bereits Ende dieses Jahres feststehen und die "European Clean Hydrogen Alliance" (ECH2A) den hierfür nötigen Rahmen schaffen. Kein Zweifel: Grüner Wasserstoff steht absolut im Fokus aller Bemühungen, um im Jahre 2050 die angestrebte CO2-Neutralität zu erreichen. Gleichzeitig wollen und müssen die EU-Staaten auch ehrgeizig an der Energie-, Mobilitäts- und Wärmewende arbeiten.

So ambitioniert die Ziele für den grünen Wasserstoff auch sind, so müssen die Transformationsprozesse im Mobilitäts- und Wärmebereich parallel stattfinden. Dabei wird die oben genannte Menge an grünem Wasserstoff streckenweise nicht ausreichen. Was liegt da näher, als dekarbonisierten Wasserstoff über die CCS-Technologie (blau) oder Pyrolyse (türkis) hier sinnvoll einzusetzen? Denn auch diese Erzeugungspfade haben das gleiche Ziel: Die Klimaneutralität. Nur durch den gleichzeitigen Hochlauf verschiedener Dekarbonsierungstechnologien erzielen wir eine Systemeffizienz, die letztlich zur Klimaeffizienz führt. Geeignete Mechanismen können Lock-in-Effekte verhindern. Dies ist heute allerdings nur über einen technologieneutralen Ansatz zu erreichen.

Contra: "Mitte des Jahrhunderts müssen wir komplett CO2-frei sein. Dazu brauchen wir 100 Prozent klimaneutralen Wasserstoff."

Dr. Patrick Graichen ist Direktor von Agora Energiewende. Die Denkfabrik ist einer der führenden energiepolitischen Thinktanks in Europa.

Wenn man die Dinge vom Ende her denkt, dann lässt sich die Frage einfach beantworten: Mitte des Jahrhunderts müssen wir als Gesellschaft komplett CO2-frei sein. Dafür brauchen wir 100 Prozent klimaneutralen Wasserstoff. Dafür brauchen wir ein Verfahren, bei dem per se keine Kohlenstoffatome im Spiel sind – und das ist nur grüner Wasserstoff, der durch Elektrolyse von Wasser mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Viele Prognosen legen auch nahe, dass grüner Wasserstoff konkurrenzlos günstig sein wird, weil seine Kosten vor allem an den Kosten von Wind- und Solarstrom hängen. Und diese sinken seit Jahren. Gleichzeitig müssen wir die Tatsache akzeptieren, dass die Einhaltung des Zwei-Grad-Ziels des Pariser Klimaschutzabkommens nur möglich ist, wenn wir unsere 2030-Klimaziele verschärfen – wie es jetzt ja auch in Europa in den kommenden Monaten beschlossen werden soll. Und dann dürfte in der Folge der Bedarf an CO2-armem Wasserstoff in den nächsten 10 bis 20 Jahren größer sein, als wir ihn über grünen Wasserstoff herstellen können, selbst wenn wir beim Ökostromausbau massiv nachlegen. Hier kommt dann blauer oder türkiser Wasserstoff ins Spiel. Das bei der Umwandlung aus Erdgas entstehende CO2 abzuscheiden und einzulagern, ist insofern "second best", aber besser als kein Klimaschutz. Zentral dabei ist jedoch ein rigoroses Monitoring der CO2-Ströme inklusive Zertifizierung und Haftungsregime, damit die versprochenen CO2-Minderungen auch tatsächlich stattfinden.

Eine langfristige Option für klimaneutrales Wirtschaften ist der blaue oder türkise Wasserstoff indes nicht. Denn sowohl der Methanschlupf in der Erdgasförderung als auch der CO2-Schlupf im CCS-Prozess führen dazu, dass er eben nicht klimaneutral ist. Deshalb sollten wir blauen und türkisen Wasserstoff als Brücke betrachten: Er kürzt den Weg zum grünen Wasserstoff ab und kann dabei helfen, ihn schneller zum Einsatz zu bringen. Die Diskussion sollte sich daher darum drehen, wie lange die blaue Brücke sein kann und wie wir sicherstellen, dass sie auch wirklich in eine Welt mit grünem Wasserstoff führt.

Ausgabe 1: Mission Zero und der European Green Deal

Wie wird Europa zum klimaneutralen Kontinent und welche Rolle spielen Erdgas, Biogas und Wasserstoff dabei? Werden wir auch in Zukunft noch auf Energiepartnerschaften setzen? Wie funktioniert eigentlich die Methanpyrolyse? Und ist die deutsche Energiewende ein Vorbild für andere Länder? Antworten auf diese und viele weitere Fragen gibt es in der dritten Ausgabe des „g“.

Magazin downloaden


Gasmagazin 2019


Ausgabe 2: Grüne Gase

Ist Gas Teil der Lösung oder des Problems? Welche Rolle spielt Wasserstoff bei der Energiewende? Was ist rausgekommen beim Dialogprozess „Gas 2030“? Und was hat Gas eigentlich mit einem Chamäleon gemeinsam? Die Antworten gibt es in der zweiten Ausgabe unseres Magazins "g".

Magazin downloaden

Ausgabe 1: Chance Gas

Ist Erdgas eine Lösung für die europäische Energieversorgung? Wie wird Gas grün und was hat das mit Norwegen zu tun? Wie steht es um die Infrastruktur-Projekte Nord Stream 2 und das geplante LNG-Terminal in Wilhelmshaven? Und warum ist man in Japan in Sachen Wasserstoff-Nutzung schon so viel weiter als in Deutschland? Die Antworten gibt’s in der ersten Ausgabe von "g".

Magazin downloaden


Ihre Ansprechpartnerin bei Medienanfragen:

Ann-Kristin Müller
Hauptreferentin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 030 4606015-68

E-Mail senden