Genug Wasser für Produktion von Wafferstoff
Genug Wasser für Produktion von Wafferstoff
telepolis.de: Deutschland treibt die Produktion von grünem Wasserstoff voran. Doch ist überall genug Wasser dafür da? Eine DIW-Studie liefert eine differenzierte Antwort.
Die Bundesregierung sieht in klimafreundlich erzeugtem Wasserstoff einen Schlüssel für das Erreichen der Klimaziele. Bis 2030 soll die Produktion auf mindestens 10 Gigawatt Elektrolyseleistung gesteigert werden.
Doch dafür braucht es neben erneuerbarem Strom auch ausreichend Wasser. Forscher des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin) haben nun untersucht, ob die Wasserressourcen in Deutschland dafür genügen und welche Standorte besonders geeignet sind. Die Ergebnisse sind weitgehend ermutigend – werfen aber auch Fragen auf.
Wasserbedarf der Elektrolyse gering im Vergleich zur Gesamtnutzung
Deutschlandweit, so die zentrale Aussage der Studie, wird es auch langfristig genügend Wasser für die anvisierte Wasserstoffproduktion geben. Der Grund: Die Wasserelektrolyse benötigt zwar große Mengen Wasser.
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Im Verhältnis zu den gesamten Wasserentnahmen in Deutschland ist der zusätzliche Bedarf aber gering. Selbst wenn bis 2030 die anvisierten 10 Gigawatt Elektrolyseleistung aufgebaut werden, entspräche der Wasserbedarf dafür lediglich 0,15 Prozent der heutigen Wasserentnahmen in Deutschland, haben die Forscher errechnet.
Nord- und Küstenregionen im Vorteil
Regional gibt es jedoch große Unterschiede. Besonders attraktiv für die Erzeugung von Wasserstoff ist demnach Norddeutschland.
Das hat zwei Gründe: Zum einen bietet die Nähe zur Küste die Möglichkeit, nach einer Entsalzung auch Meerwasser für die Elektrolyse zu nutzen.
Zum anderen verfügt die Nordsee über ein enormes Potenzial für Windkraftanlagen auf See (Offshore-Windparks). Dieser Ökostrom kann dann direkt vor Ort für die Wasserstoffproduktion genutzt werden. Das spart Kosten und Transportverluste.
Doch auch in Teilen Nord-, Ost- und Westdeutschlands könnte es zumindest zeitweise zu Problemen kommen. Laut einer früheren Studie sind 141 von 401 Landkreisen und kreisfreien Städten potenziell von „Wasserstress“ bedroht. Das heißt, es wird mehr Grundwasser entnommen, als durch Niederschläge neu gebildet wird.
Hier könnte die Wasserstoffproduktion mit anderen wichtigen Wassernutzungen wie der Trinkwasserversorgung oder Landwirtschaft in Konflikt geraten. In solchen Fällen, so die DIW-Studie, würden sich Elektrolyseure tendenziell in Regionen mit besserer Wasserverfügbarkeit ansiedeln.
Wasserstoffnetz entscheidend für effiziente Standortverteilung
Eine Schlüsselrolle spielt dabei der Ausbau des Wasserstoffnetzes. Je besser Wasserstoff deutschlandweit transportiert werden kann, desto eher können sich die Produktionsstandorte an den Orten mit den besten Voraussetzungen bei erneuerbaren Energien und Wasserverfügbarkeit konzentrieren.
Kommt es hingegen zu Verzögerungen beim Netzausbau, müsste die Erzeugung näher an den Verbrauchszentren und damit auch in potenziell wasserknapperen Gebieten stattfinden, warnen die Studienautoren.
Überraschend wenig Einfluss auf die Standortwahl haben dagegen die Wasserkosten. Zwar unterscheiden sich die Preise für die Entnahme von Grund- und Oberflächenwasser zwischen den Bundesländern teils erheblich. Doch die Wasserkosten machen den Berechnungen zufolge selbst im Extremszenario mit den höchsten Preisen nur 0,6 Prozent der Gesamtkosten für die Elektrolyse aus.
Hauptkostentreiber sind stattdessen die Ausgaben für Strom und die Elektrolyse-Anlagen selbst. Auch eine bundesweite Vereinheitlichung der Wasserpreise hätte daher nur geringe Auswirkungen auf die Verteilung der Standorte.
Klimawandel erfordert vorausschauende Planung
Warnend verweisen die Wissenschaftler auf den Klimawandel. Dieser könnte die Wasserverfügbarkeit in vielen Regionen weiter verschärfen – durch häufigere und längere Dürreperioden oder Verschiebungen der Niederschlagsmuster. Umso wichtiger sei es, die Auswirkungen auf die Wasserressourcen von Anfang an in die Standortplanungen einzubeziehen.
Die Autoren plädieren dafür, ein hohes lokales Wasserstressrisiko als Ausschlusskriterium in Genehmigungsverfahren und Förderprogrammen für Elektrolyseprojekte aufzunehmen.
Auch bei optimalem Ausbau werde Deutschland jedoch einen großen Teil seines Wasserstoffbedarfs importieren müssen, betont die Studie.
50 bis 70 Prozent müssten demnach aus dem Ausland kommen – vorzugsweise aus sonnen- und windreichen Regionen, in denen die Produktion besonders kostengünstig ist. Umso wichtiger sei es, frühzeitig internationale Partnerschaften und Lieferketten aufzubauen.
Öffentliche Debatte und Transparenz gefordert
Nicht zuletzt fordern die Wissenschaftler mehr Transparenz und eine breite gesellschaftliche Debatte über die Wasserstoffstrategie. Bislang fehlten vielerorts noch Daten zu den tatsächlichen Wasserentnahmen und Preisen… weiterlesen
