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Energie & Umwelt

Voll Gas Richtung Wärmewende?

Wenn es um die Bedeutung von sogenanntem grünem Gas für die Wärmewende geht, liegen die Argumente von Experten in Deutschland weit auseinander. Wir zeigen die wichtigsten Eckpunkte der aktuellen Diskussion.

Die Ölheizung ist ein Auslaufmodell, darüber sind sich alle in der Diskussion um den zukünftigen Wärmemix in Deutschland einig. Die Politik hat diesen Punkt bereits festgezurrt: Bis zum Jahr 2050 soll der Energieträger aus dem Wärmemarkt verschwinden. Doch wie sieht es mit dem Energieträger aus, der heute fast jede zweite deutsche Heizung befeuert? Wenn es um die Zukunft von Erdgas geht, gibt es ganz unterschiedliche Prognosen.

Timm Kehler, Geschäftsführer der Initiative Zukunft Gas, sieht die Entwicklung erwartungsgemäß positiv: „Was heute Gas im Verteilnetz ist, wird morgen Wasserstoff sein“, erklärt der Experte. „Das Zielbild ist am Ende grüner Wasserstoff.“ Grünes Gas gilt als klimaneutrale Alternative zum fossilen Erdgas. Darunter fällt zum einen aufbereitetes Biogas, das sich aus Pflanzen oder auch aus tierischen Ausscheidungen und biogenem Abfall gewinnen lässt. Zum anderen gehört dazu eben Wasserstoff, der mit erneuerbarem Strom aus Wasser gewonnen wird. Er bringt im Vergleich zu den anderen Gasen entscheidende Vorteile mit: Das leichteste aller Elemente lässt sich unter anderem in einer Brennstoffzelle wieder in elektrische Energie umwandeln. Oder man mischt Wasserstoff – vereinfacht gesagt – mit Kohlenstoff und erhält so wieder Methan, den Hauptbestandteil von Erdgas.

„Das Gasnetz ist in weiten Teilen ‚H 2-ready‘ und könnte schon heute Wasserstoff transportieren.“
Timm Kehler, Zukunft Gas
Quelle: Zukunft Gas
Timm Kehler, Zukunft Gas

Bis zu einem gewissen Grad könnte sich in Zukunft auch reiner Wasserstoff im Gasnetz hinzumischen lassen. „Das Gasnetz ist in weiten Teilen ‚H2-ready‘ und könnte schon heute Wasserstoff transportieren“, sagt Kehler. Laut einer Studie von Zukunft Gas wird sich der Biomethan-Anteil im Versorgungsnetz bis zum Jahr 2030 auf 10 Prozent erhöhen. Bis 2050 soll Biomethan 80 Prozent des Gasmixes ausmachen. Hinzu kommen 20 Prozent grüner Wasserstoff. Ziel ist es, die CO2-Menge pro verbrannte Kilowattstunde Gas sukzessive auf nahezu Null zu senken. Verbraucher könnten das grüne Gas mit nur minimalen Änderungen an der vorhandenen Infrastruktur nutzen.

Wasserstoff als Systemthema

Der zusätzliche Wasserstoff kann wie Erdgas verbrannt werden, als Abgas entsteht dabei lediglich Wasserdampf. „Wir denken das Thema inzwischen sehr breit und zusammen mit den deutschen weltmarktführenden Heizungsherstellern. Das ist ein Systemthema“, erläutert Timm Kehler. Die ambitionierten Klimapläne von Deutschland und der EU sind aus Sicht von Zukunft Gas nicht ohne die Gasinfrastruktur zu erreichen, einfach weil sie schon weit verbreitet sind und ihre Umnutzung leicht ist. „Die Gasbranche entwickelt sich kontinuierlich weiter. Wir sind kein fossiles Auslaufmodell, sondern bieten viele Lösungen für die Zukunft“, so Kehler.

Diese Rechnung geht für andere Experten, wie etwa Matthias Buck, Direktor für europäische Energiepolitik bei der Denkfabrik Agora Energiewende, nicht auf. „Das derzeitige Geschäftsmodell der Gasverteilungsnetzbetreiber steht vor einer ernsthaften Herausforderung, da sich die Wasserstoffinfrastruktur zunehmend auf die industrielle Nachfrage konzentrieren wird.“ Grüner Wasserstoff werde nur in begrenztem Umfang in den Leitungen des Gebäudesektors zum Einsatz kommen, so Buck. Diese Variante solle vor allem dort eingesetzt werden, wo Wasserstoff in hohen Mengen benötigt wird, beispielsweise in der Chemie oder der Stahlindustrie. Gerade für Privatkunden gebe es in der Wärmewende deutlich effizientere und einfachere Optionen, wie etwa Wärmepumpen. Timm Kehler von Zukunft Gas hält dagegen, dass die Infrastruktur von Industrie- und Privatkunden kaum voneinander zu trennen sei. Wärmepumpen, so Kehler, seien vor allem für Neubauten eine echte Alternative. Für die schnelle Umsetzung der Klimaziele seien sie in der Anzahl jedoch nicht wirksam genug.

Grüner Wasserstoff soll’s richten: in der Chemie, der Stahlindustrie und wenn es dann noch reicht auch in der Heizung.

Mikroorganismen verwandeln Ökostrom in Gas

Auch Doris Hafenbradl, Technische Leiterin (CTO) und Geschäftsführerin des Start-ups Electrochaea, sieht den großflächigen Einsatz von Wasserstoff eher kritisch. Für Hafenbradl muss erneuerbares Gas klarer Teil der Energiewende sein. „Wasserstoff allein wird nicht alles leisten können, das kostet zu viel und die Umstellung dauert zu lange. Stattdessen sollten wir die vorhandene Infrastruktur komplett nutzen.“ Das Cleantech-Unternehmen mit Hauptsitz im bayerischen Planegg und Wurzeln in den USA kann Strom in Form von Gas speichern (Power-to-Gas). Das funktioniere auch für sehr lange Zeiträume und in großen Mengen über die vorhandene Erdgas-Infrastruktur, sagt die promovierte Mikrobiologin Hafenbradl.

Basierend auf dem Prinzip der Biokatalyse nutzt Electrochaea zunächst Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind- oder Solarenergie für die Herstellung von Wasserstoff. Dem wird CO2 zugeführt, zum Beispiel aus Klärwerken oder von Fabriken. Dann kommt der Clou: Mikroorganismen, sogenannte Archaeen, fungieren als Bioreaktoren und stellen aus dem angereicherten Wasserstoff Biomethan her. „Die Hauptanwendung für unser Produkt sehen wir im Ersatz von fossilem Gas für Industrie, Wärme und Haushalte. Wir bieten das grüne Äquivalent zum fossilen Gas“, sagt CTO Hafenbradl, die dazu bereits im Austausch mit den Netzbetreibern ist. Diese stehen dem Ansatz sehr offen gegenüber, ebenso wie Investoren. Die erste Versuchsanlage, die bereits erfolgreich in der Schweiz lief, wird gerade im bayerischen Pfaffenhofen neu installiert. Allerdings müsse das Start-up noch einige „dicke Bretter bohren“, denn noch fehle die gesetzlich geregelte Anerkennung der erneuerbaren Produkte in Deutschland.

Foto: Electrochaea
Doris Hafenbradl, Electrochaea
„Wasserstoff allein wird nicht alles leisten können, das kostet zu viel und die Umstellung dauert zu lange.“
Doris Hafenbradl, Electrochaea

„Der klare Bedarf an grünem Gas gibt uns aber die Motivation, möglichst schnell mit der Produktion zu beginnen“, so Hafenbradl. Konkurrenz kommt bereits von Unternehmen, die nicht auf die biologischen Helferlein, sondern auf chemische Katalysatoren für die Methanisierung setzen. Die Kosten für eine kommerzielle Anlage seien derzeit aufgrund der Strompreise und der Netzgebühren zu hoch, so die technische Leiterin. „Wir brauchen eine Politik, die neue Prozesse und erneuerbare Produkte wertschätzt und Anreize für diejenigen setzt, die im Sinne der Klimaneutralität netzdienlich arbeiten. Andere Länder wie die USA haben uns bereits überholt. Deutschland muss sich hier bewegen, sonst verlieren wir den Anschluss.“

Neue Entscheidungen auf EU-Ebene

Passend dazu hat die Europäische Kommission gerade die jüngsten Beschlüsse des zweiten Teils im „Fit for 55“-Paket vorgelegt. Zusammen mit dem ersten Teil vom Juli 2021 stellen die Kommissionsvorschläge die gesamte Gesetzgebung in Energie- und Klimafragen neu auf. Im zweiten Paket geht es unter anderem um die Revision der EU-Gebäuderichtlinie sowie um das sogenannte Gaspaket. Demnach soll der Weg in die Wasserstoffwirtschaft über die Gasinfrastruktur gehen. Kritiker wie der Umweltdachverband Deutscher Naturschutzring (DNR) bemängeln, dass hier nicht die Weichen für ein zu 100 Prozent erneuerbares Energiesystem gestellt würden, sondern die Abhängigkeit von gasförmigen Energieträgern „zementiert“. „Statt eine dringend benötigte eigenständige Wasserstoffinfrastruktur aufzubauen, dient der kostbare Energieträger primär dem Greenwashing von fossilem Gas“, erklärt DNR-Präsident Kai Niebert. „Die Kommission ebnet damit den Weg für den Einsatz von Wasserstoff im Wärmesektor, wo wesentlich effizientere und kostengünstigere Alternativen zur Verfügung stehen“, so Niebert.

Timm Kehler von Zukunft Gas sieht es pragmatisch: „Unsere Marktforschungen haben ergeben, dass Versorgungssicherheit und Preis derzeit an erster und zweiter Stelle bei Verbrauchern stehen, danach folgen Umweltfreundlichkeit und Komfort“, so der Geschäftsführer von Zukunft Gas. Er sagt: „Bei der Energie- und Wärmewende wird es nicht die eine Lösung geben, die alles auflöst. Wir müssen in Ökosystemen und im Mosaik denken. Eine Polarisierung führt nur zur Verunsicherung im Markt, damit ist niemandem geholfen.“

Serie Wärmewende

Ohne Wärmewende keine Energiewende: Über 50 Prozent des Energieverbrauchs in Deutschland entfällt auf Wärme: zum Heizen, für Warmwasser oder als sogenannte Prozesswärme, die zum Beispiel in der Industrie zum Trocknen oder Schmelzen gebraucht wird.

Während im Stromsektor der Anteil erneuerbarer Energien auf die 50-Prozent-Marke zusteuert und im Verkehrssektor die E-Mobilität Fahrt aufnimmt, hinkt der Wärmesektor hinterher. Bestandgebäude sind schlecht gedämmt, beim Heizen kommen immer noch überwiegend Öl und Gas zum Einsatz.

In unserer Serie stellen wir Ideen zum Neudenken der Wärmeversorgung vor.


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Quelle: Neudenken

Veröffentlicht: 21.02.2022 15:08 Uhr