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Klimaneutralität
China rennt, Deutschland bremst: Berlin verschleppt den Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft

Mineralölbranche und Wasserstoffwirtschaft warten auf den Startschuss für den Einsatz von grünem Wasserstoff bei der Kraftstoffherstellung. Doch das Umweltministerium zögert.

01.07.2022 | von Klaus Stratmann

Raffinerie von BP in Gelsenkirchen © OBS

Berlin Aus Sicht der Wasserstoffbranche und der Mineralölwirtschaft ist die Sache klar: Wenn die Politik den Weg für den Einsatz von grünem Wasserstoff im Raffinerieprozess ebnet, schlägt sie gleich drei Fliegen mit einer Klappe.

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Einerseits wird die CO2-Bilanz des Raffinerieprozesses, der Verarbeitung von Rohöl, deutlich verbessert, weil der Wasserstoff den fossilen Energieträger Erdgas verdrängt. Andererseits werden Anreize für Investitionen in die Wasserstoffelektrolyse geschaffen. Und außerdem sinkt die Abhängigkeit von russischem Erdgas. Mehr kann man mit einer einzelnen Maßnahme kaum erreichen.

„Alles spricht dafür, möglichst rasch den rechtlichen Rahmen für den Einsatz von grünem Wasserstoff in Raffinerien zu schaffen. Doch das Bundesumweltministerium vermeidet es seit Jahren, den entscheidenden Schritt zu tun“, sagt Werner Diwald, Vorstandsvorsitzender des Deutschen Wasserstoff- und Brennstoffzellenverbands (DWV). Grüner Wasserstoff wird durch die Aufspaltung von Wasser durch Ökostrom gewonnen.

Grüner Wasserstoff: Industrie in Deutschland verlangt klaren Rechtsrahmen für Einstieg

Es sei vor dem aktuellen Hintergrund der gefährdeten Erdgasversorgungslage Deutschlands nicht nachvollziehbar, warum die Bundesregierung nicht für den erforderlichen Rechtsrahmen sorge. Der DWV-Chef spielt auf die aus seiner Sicht überfällige Novellierung der 37. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchV) an. Die Novellierung wird seit Langem vom zuständigen Bundesumweltministerium vorbereitet.

Wasserstoff ist im Raffinerieprozess, bei der Herstellung von Heizöl, Benzin und Diesel etwa, unverzichtbar. Bislang wird in den Raffinerien allerdings ausschließlich sogenannter grauer Wasserstoff eingesetzt, der auf der Basis von Erdgas hergestellt wird. Dabei werden erhebliche Mengen Kohlendioxid (CO2) frei. Grüner Wasserstoff würde die CO2-Bilanz der Raffinerien und der dort produzierten Kraftstoffe erheblich verbessern. Doch dazu bedarf es eines Rechtsrahmens.

Farbenkunde Wasserstoff

Allgemein

Wasserstoff kann auf verschiedene Arten hergestellt werden. Je nachdem, wie viel CO2 dabei ausgestoßen wird, wird er als grauer, blauer, türkiser oder grüner Wasserstoff bezeichnet. Die Details.

Grauer Wasserstoff...

…wird aus Erdgas oder Kohle hergestellt. Das kostengünstigste Verfahren ist die Dampfreformierung. Dabei wird Erdgas in der Regel unter Hitze in Wasserstoff und CO2 aufgespalten. Bei dieser Methode entstehen erhebliche Treibhausgas-Emissionen, die in die Atmosphäre gelangen. Bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff entstehen dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zufolge so rund zehn Tonnen CO2. Wasserstoff wird auch dann als „grauer Wasserstoff“ bezeichnet, wenn er per Elektrolyse aus „Graustrom“ hergestellt wird, der „fossil“ produzierten Strom enthält.

Blauer Wasserstoff...

…unterscheidet sich von grauem Wasserstoff dadurch, dass bei seiner Gewinnung aus Erdgas das CO2 abgespalten und in unterirdischen Lagerstätten gespeichert wird. So gelangt das CO2 nicht in die Atmosphäre. Die Wasserstoffproduktion kann damit „bilanziell als CO2-neutral betrachtet werden“, heißt es vom BMBF. Laut Greenpeace sei blauer Wasserstoff jedoch durch die Förderung und den Transport des benötigten Erdgases „mit einem erheblichen CO2-Fußabdruck belastet.“

Türkiser Wasserstoff...

… wird wie grauer und blauer Wasserstoff aus fossilem Erdgas gewonnen. Dabei wird Methan thermisch gespalten (Methanpyrolyse). Statt CO2-Emissionen entsteht so ein fester Kohlenstoff, der sich weiter nutzen lässt. CO2-neutral ist das Verfahren daher nur, wenn der feste Kohlenstoff dauerhaft gebunden bleibt.

Grüner Wasserstoff...

…wird mit Hilfe von Ökostrom und damit CO2-neutral hergestellt. Dabei wird Wasser per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Der Wasserstoff wird dann in das Gasnetz eingespeist oder direkt vor Ort als Energieträger genutzt.

Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung

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Die Raffinerieindustrie steht nach Angaben der Deutschen Energie-Agentur (Dena) für rund 20 Prozent der CO2-­Emissionen des Industriesektors. Dabei besteht in Raffinerien ein hoher Bedarf an Wasserstoff als Energieträger für die Produktion: Etwa 40 Prozent des in Deutschland produzierten grauen Wasserstoffs werden laut Dena für die Verarbeitung von Rohöl in Raffinerien benötigt.

Durch den Einsatz von klimafreundlich erzeugtem grünen Wasserstoff können je Tonne Wasserstoff neun Tonnen CO2­-Emissionen vermieden werden. So kann mit relativ geringen Zusatzkosten der CO2­Fußabdruck von Kraftstoffen erheblich reduziert werden.

Grüner Wasserstoff: Das Umweltministerium zeigt auf die EU-Kommission

Nach Ansicht des Umweltministeriums fehlt der EU-Rechtsrahmen, um die von DWV-Chef Diwald angemahnte Verordnung zu finalisieren, die den Weg für den Einsatz von grünem Wasserstoff in Raffinerien ebnen würde. Zunächst müssten Entwürfe der EU-Kommission für zwei delegierte Rechtsakte verabschiedet werden, teilte das Ministerium auf Anfrage mit. Damit sei im vierten Quartal 2022 zu rechnen. Im Anschluss werde das Ministerium „die notwendigen Anpassungen in der 37. BImSchV vornehmen“. Delegierte Rechtsakte sind mit Rechtsverordnungen vergleichbar, die ein Gesetz im Detail regeln.

Nach Überzeugung der Wirtschaft muss das Ministerium aber nicht warten. „Die Begründung, dass Deutschland erst auf einen delegierten Rechtsakt der EU-Kommission warten muss, ist nicht korrekt“, sagt Diwald. Dazu habe man ein Rechtsgutachten erstellen lassen, das eindeutig die rechtliche Möglichkeit des unabhängigen Handelns der Bundesregierung in dem betreffenden Fall belege.

Das sieht auch Adrian Willig, Hauptgeschäftsführer des Wirtschaftsverbands Fuels und Energie (en2x), der unter anderem die Raffineriebetreiber in Deutschland vertritt, so. „Für die delegierten Rechtsakte ist die EU-Kommission zuständig. Das Bundesumweltministerium kann aber jetzt schon parallel einen eigenen Verordnungsentwurf erarbeiten, die Umsetzung von EU- in deutsches Recht in der zweiten Jahreshälfte damit beschleunigen und so auch den Klimaschutz voranbringen“, so Willig.

„Wir brauchen eine möglichst schnelle Umsetzung der 37. BImSchV in Deutschland, damit unsere Mitgliedsunternehmen mit Projekten für die Herstellung von grünem Wasserstoff loslegen können“, sagte Willig. Einige Mitgliedsunternehmen gingen bereits in Vorleistung und investierten auf eigene Initiative in Elektrolyseure zur Produktion von klimafreundlichem Wasserstoff. „Was jetzt noch fehlt, ist der sichere rechtliche Rahmen. Die Zeit drängt.“

Die Potenziale des Einsatzes von grünem Wasserstoff im Raffinerieprozess sind enorm. Bei vollständiger Ersetzung des verwendeten Wasserstoffs im Raffinerieprozess entsteht ein Bedarf von bis zu 150.000 Tonnen pro Jahr, was einer Elektrolyseleistung von ein bis zwei Gigawatt (GW) entspricht. Für die Verwendung von grünem Wasserstoff im Raffinerieprozess bedarf es kaum technischer Änderungen im Produktionsprozess. Klimafreundlicher Wasserstoff könnte also schnell eingesetzt werden.

China setzt zum Überholen an

Die Unternehmen der Mineralölbranche stehen bereit. Für endgültige Investitionsentscheidungen bedarf es jedoch rechtlicher Klarheit. So brauchen die Unternehmen die Sicherheit, dass der Einsatz von grünem Wasserstoff im Raffinerieprozess auf die Treibhausgasminderungsquote angerechnet wird.

Das macht den Einsatz von grünem Wasserstoff für die Mineralölwirtschaft besonders interessant. Die Anrechnung würde den Anreiz setzen, Produktionskapazitäten für die Wasserstoffelektrolyse aufzubauen, der Erdgasbedarf in den Raffinerien würde entsprechend gemindert. Der Aufbau einer Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff würde erheblich vorangebracht.

Der Aufbau einer solchen Wertschöpfungskette gehört zu den vordringlichen politischen Zielen der Bundesregierung. Die Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff in großen Mengen ist die Voraussetzung für die Dekarbonisierung bestimmter Prozesse in der Industrie, also für die Abkehr von fossilen Energieträgern. Ohne grünen Wasserstoff lässt sich das Ziel der Klimaneutralität daher nicht erreichen.

Die bisherigen Bemühungen, in die Produktion von grünem Wasserstoff einzusteigen, sind in Deutschland kaum über den Status von Pilotanlagen hinausgegangen. Das gilt auch für die meisten anderen europäischen Länder.

In anderen Weltregionen geht es schneller voran. Beobachter fürchten, dass es den Europäern nicht gelingen wird, eine Vorreiterrolle zu übernehmen. Erst vor wenigen Tagen hatten führende deutsche Konzerne ein höheres Tempo auf dem Weg in die Wasserstoffwirtschaft angemahnt. Zugleich hat die chinesische Führung angekündigt, China wolle eine globale Führungsrolle beim Thema Wasserstoff einnehmen.

Erstpublikation: 30.06.22, 10:34 Uhr.

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