Deutschland will bis 2045 klimaneutral werden, doch die aktuelle Elektrolyse-Kapazität für grüner Wasserstoff liegt bei nur rund 150 Megawatt (MW). Bis 2030 soll diese Kapazität auf 10 Gigawatt (GW) steigen, um die Energiewende voranzutreiben. Grüner Wasserstoff gilt als Schlüssel zur Dekarbonisierung energieintensiver Industrien.

In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, was ist grüner Wasserstoff, wie wird grüner Wasserstoff hergestellt, und welche Rolle er in Deutschland spielt. Zudem beleuchten wir Einsatzbereiche wie grüner Stahl Wasserstoff in der Stahlindustrie, die Kosten grüner Wasserstoff Produktion sowie die Herausforderungen beim Aufbau der notwendigen Infrastruktur.

Was ist grüner Wasserstoff und wie unterscheidet er sich

Definition von grünem Wasserstoff

Wasserstoff selbst ist ein farbloses, durchsichtiges Gas. Die Bezeichnung „grüner Wasserstoff“ beschreibt nicht die Farbe, sondern das Herstellungsverfahren. Grüner Wasserstoff entsteht durch Elektrolyse von Wasser, bei der elektrischer Strom H2O in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufspaltet. An der Kathode bildet sich dabei Wasserstoff, an der Anode entsteht Sauerstoff als wertvolles Nebenprodukt.

Entscheidend für die Klassifizierung als „grün“ ist die Energiequelle. Der eingesetzte Strom muss zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien wie Wind oder Sonne stammen. Nur dann verursacht die Produktion 0 Kilogramm CO2 pro Kilogramm Wasserstoff. Die Europäische Union hat in der Erneuerbare-Energien-Richtlinie konkrete Kriterien festgelegt: Zusätzlichkeit bedeutet, der Strom muss von neuen Anlagen stammen, die ohne den Wasserstoff-Abnehmer nicht gebaut worden wären. Gleichzeitigkeit fordert, dass der Stromverbrauch zeitlich mit der Erzeugung korreliert. Der räumliche Zusammenhang verlangt, dass Elektrolyseur und Energieanlagen in derselben Strompreis-Gebotszone liegen.

Grüner, blauer und grauer Wasserstoff im Vergleich

Die Farbenlehre des Wasserstoffs unterscheidet drei Hauptkategorien nach ihrem klimatischen Fußabdruck:

Grauer Wasserstoff wird durch Dampfreformierung aus Erdgas gewonnen. Dabei spaltet hohe Hitze und Wasserdampf Methan (CH4) in Wasserstoff und CO2 auf. Das Verfahren ist günstig, verursacht jedoch 9 bis 12 Kilogramm CO2 pro Kilogramm Wasserstoff. Weltweit werden aktuell 99 Prozent des genutzten Wasserstoffs aus fossilen Brennstoffen erzeugt. In Deutschland stammt grauer Wasserstoff hauptsächlich aus Erdgas, bei der Kohlevergasung entstehen sogar 19 Kilogramm CO2 je Kilogramm Wasserstoff.

Blauer Wasserstoff nutzt ebenfalls Dampfreformierung, scheidet das CO2 jedoch durch Carbon Capture and Storage (CCS) ab und speichert es unterirdisch. Die Abscheideraten liegen zwischen 72 und 96 Prozent, folglich entstehen noch 1,5 bis 4 Kilogramm CO2 pro Kilogramm Wasserstoff. Zudem entweicht bei Gewinnung und Transport des Methans viel davon in die Atmosphäre. Methan ist auf 100 Jahre gesehen 25-mal klimaschädlicher als Kohlendioxid. Die CCS-Technologie gilt als hochriskant, teuer und behindert einen echten Wandel in der Wirtschaft.

Grüner Wasserstoff entsteht durch Elektrolyse mit erneuerbarem Strom und verursacht keine direkten CO2-Emissionen. Für ein Kilogramm Wasserstoff werden etwa 50 bis 55 kWh Strom benötigt. Der Wirkungsgrad liegt bei circa 67 Prozent, ein Drittel der eingesetzten Energie geht verloren. Neuartige Elektrolyseure versprechen allerdings Wirkungsgrade von über 95 Prozent.

Warum nur grüner Wasserstoff wirklich klimaneutral ist

Die Klimaneutralität von grünem Wasserstoff ergibt sich aus seinem vollständig emissionsfreien Produktionsprozess. Im Gegensatz dazu bleiben blauer und grauer Wasserstoff fossil und verursachen erhebliche Treibhausgasemissionen. Blauer Wasserstoff kann nur als kohlenstoffarm, nicht kohlenstoffneutral bewertet werden, da bei CCS-Technologien Treibhausgase in die Atmosphäre freigesetzt werden.

Der Sachverständigenrat für Umweltfragen kam 2021 zum Ergebnis, dass Wasserstoff nur dann ein wichtiger Baustein für Treibhausgasneutralität sein kann, wenn er umweltfreundlich und nachhaltig produziert sowie sparsam genutzt wird. Greenpeace bezeichnet grünen Wasserstoff als „Champagner der Energiewende“, da er eine knappe Ressource darstellt, die gezielt eingesetzt werden muss. Der enorme Energieaufwand macht direkten Stromeinsatz in den meisten Anwendungsfällen sinnvoller als den verlustreichen Umweg über die Elektrolyse.

Mit einem Anteil von weniger als einem Prozent an der weltweiten Wasserstoffproduktion bleibt grüner Wasserstoff knapp. Dennoch ist er die einzige langfristig klimafreundliche Option. Die Verwendung sollte nur in Anwendungen erfolgen, in denen keine sinnvollen Alternativen wie Direktelektrifizierung vorhanden sind.

Wie wird grüner Wasserstoff hergestellt

Elektrolyse: Das Grundprinzip

Bei der Wasserelektrolyse zerlegt elektrischer Strom Wassermoleküle in ihre gasförmigen Bestandteile. Das Reaktionsschema lautet: 2 H₂O → 2 H₂ + O₂. Der Prozess benötigt zwei Elektroden (Kathode und Anode), eine Gleichstromquelle und einen Elektrolyten als elektrisch leitfähige Flüssigkeit.

An der Kathode entsteht Wasserstoff, an der Anode bildet sich Sauerstoff. Die Elektrolytkonzentration und Temperatur beeinflussen den Zellwiderstand erheblich. Deshalb verwenden alkalische Elektrolyseure eine 25- bis 30-prozentige Kaliumhydroxid-Lösung bei Temperaturen von 70 bis 90 Grad Celsius. Die Stromdichte liegt bei 0,15 bis 0,5 A/cm², die Spannung bei circa 1,90 Volt.

Drei etablierte Verfahren dominieren die grüner Wasserstoff Herstellung: Alkalische Elektrolyseure (AEL) nutzen eine OH-leitende Flüssigkeit bei etwa 80 Grad Celsius und gelten als ausgereift mit geringen Investitionskosten. PEM-Elektrolyseure arbeiten mit reinem Wasser, erreichen hohe Stromdichten und kompakte Bauweisen, benötigen allerdings Edelmetalle für die Elektroden. Die Hochtemperatur-Elektrolyse spaltet Wasserdampf bei über 750 Grad Celsius und erreicht die höchsten Wirkungsgrade, besonders wenn Abwärme aus Industrieprozessen verfügbar ist.

EU-Kriterien für echten grünen Wasserstoff

Die EU-Kommission legte im Februar 2023 verbindliche Kriterien fest, damit Wasserstoff als erneuerbar gilt. Elektrolyseure müssen an neue Anlagen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen angeschlossen werden, die frühestens 36 Monate vor dem Elektrolyseur in Betrieb gingen. Dieser Grundsatz der Zusätzlichkeit stellt sicher, dass die Wasserstoffproduktion den Ausbau erneuerbarer Energien fördert statt mit der Elektrifizierung um Ökostrom zu konkurrieren.

Die zeitliche Korrelation verlangt, dass Stromerzeugung und Wasserstoffproduktion nahezu gleichzeitig stattfinden. Bis zum 1. Januar 2030 können Erzeuger ihre Produktion monatlich mit erneuerbaren Energien abgleichen, danach gilt eine stündliche Nachweispflicht. Die geografische Korrelation fordert, dass Ökostrom-Anlage und Elektrolyseur sich in derselben Strompreiszone befinden.

Für Projekte vor dem 1. Januar 2028 gelten Übergangsregelungen bei der Zusätzlichkeit. Die Kriterien gelten ebenfalls für importierten Wasserstoff, um faire Wettbewerbsbedingungen zu schaffen. Schätzungen zufolge werden 500 TWh Strom aus erneuerbaren Quellen benötigt, um bis 2030 zehn Millionen Tonnen erneuerbaren Wasserstoff zu erzeugen. Das entspricht 14 Prozent des gesamten Stromverbrauchs in der EU.

Strombedarf und Effizienz der Herstellung

Für die Produktion von einem Kilogramm Wasserstoff benötigen Elektrolyseure in der Praxis rund 55 Kilowattstunden Strom. Der Wirkungsgrad liegt je nach Verfahren zwischen 60 und 85 Prozent. Moderne Anlagen erreichen etwa 74 Prozent Effizienz, dabei gehen rund 26 Prozent der eingesetzten Energie verloren.

Die Herstellung eines Kubikmeters Wasserstoff bei Normaldruck erfordert 4,5 bis 6,3 kWh elektrische Energie. Anlagen mit höherem Zelldruck von beispielsweise 30 bar verbrauchen weniger Energie, etwa 4,3 kWh. Zusätzlich zum Strombedarf werden für ein Kilogramm Wasserstoff circa neun Liter Wasser benötigt.

Durchbrüche in der Effizienz versprechen australische Forscher mit der Kapillarelektrolyse. Ihr System erreicht 98 Prozent Energieeffizienz bei einer Spannung von nur 1,5 Volt und 85 Grad Celsius. Der Energieverbrauch sinkt auf 40,4 kWh pro Kilogramm Wasserstoff. Die Firma Hysata setzt diese Technologie bereits um und bewirbt einen Systemwirkungsgrad von 95 Prozent. Solche Fortschritte reduzieren die Kosten grüner Wasserstoff Produktion erheblich und machen die Technologie wettbewerbsfähiger gegenüber fossilen Alternativen.

Einsatzbereiche von grünem Wasserstoff

Stahlindustrie: Grüner Stahl mit Wasserstoff

Die Erzeugung von Roheisen und Stahl verursacht in Deutschland knapp sieben Prozent der CO2-Emissionen. Grüner Wasserstoff ermöglicht eine klimaneutrale Alternative zur konventionellen Hochofenroute mit Kokskohle. Bei der wasserstoffbasierten Direktreduktion (Direct Reduced Iron, DRI) reagiert Wasserstoff mit dem Sauerstoff im Eisenerz. Dabei entsteht als Nebenprodukt Wasser statt Kohlendioxid.

Wäre die Stahlindustrie klimaneutral, ließen sich bis zu 55 Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einsparen. Das entspricht etwa 30 Prozent aller Industrieemissionen in Deutschland. ThyssenKrupp Steel plant am Standort Duisburg eine 100 Prozent wasserstofffähige Direktreduktionsanlage. Die Inbetriebnahme ist für Ende 2026 vorgesehen mit jährlichen CO2-Einsparungen von über 3,5 Millionen Tonnen. Die Salzgitter AG verfolgt mit ihrem SALCOS-Projekt ebenfalls die Umstellung auf grüner Stahl Wasserstoff. Das Hüttenwerk verursacht aktuell rund 10 Prozent aller CO2-Emissionen in Niedersachsen.

Gelingt es, bis 2030 ein Drittel der Primärstahlproduktion auf die wasserstoffbasierte DRI-Produktion umzustellen, könnten pro Jahr CO2-Reduktionen von 17 Millionen Tonnen erzielt werden. ArcelorMittal zog sich allerdings 2025 aus entsprechenden Umrüstvorhaben in Bremen und Eisenhüttenstadt zurück, verlagert seine Pläne jedoch in Länder mit wettbewerbsfähiger Stromversorgung.

Chemische Industrie

Wasserstoff spielt eine zentrale Rolle in der Chemieindustrie als Rohstoff und Prozessgas. In Deutschland hatte die chemische Industrie einen Wasserstoffbedarf von 1,1 Millionen Tonnen im Jahr 2021, was 37 TWh entspricht. Der Bedarf könnte über 220 TWh steigen.

Ein besonders bedeutender Einsatzbereich ist die Ammoniaksynthese im Haber-Bosch-Verfahren. Die Ammoniakproduktion in Deutschland belief sich im Jahr 2021 auf 2,4 Millionen Tonnen. Pro Tonne Ammoniak fallen stöchiometrisch 177,5 Kilogramm Wasserstoff an. Ein weiterer wichtiger Prozess ist die Methanolsynthese, bei der Wasserstoff mit Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid zu Methanol reagiert.

In der Petrochemie wird Wasserstoff zur Hydrodesulfurierung eingesetzt, um Schwefelverbindungen aus Erdölprodukten zu entfernen. Darüber hinaus wird grüner Wasserstoff zunehmend als Reduktionsmittel in Prozessen wie der direkten Eisenreduktion für die Stahlerzeugung in Betracht gezogen.

Schwerlastverkehr und Schifffahrt

Im Schwerlastverkehr sehen wir bereits einen positiven Business-Case für grünen Wasserstoff. Ab dem 1. Januar 2026 können Kunden an ausgewählten H2 Mobility-Tankstellen Wasserstoff für rund acht Euro netto pro Kilogramm tanken. Dieser Preis bringt Brennstoffzellen-Lkw erstmals in Richtung Kostenparität zu Diesel-Fahrzeugen.

Treibhausgasquoten (THG-Quoten) sorgen dafür, dass grüner Wasserstoff sich als Kraftstoff für Lkw rechnet und sogar günstiger ist als herkömmlicher Diesel. Gemeinsam mit der bis 2031 verlängerten Mautbefreiung für emissionsfreie Lkw nähern sich die Gesamtkosten für Wasserstoffflotten wirtschaftlichem Niveau.

Die 350-bar-Tankstellentechnologie für schwere Lkw und Busse ist am Markt verfügbar und erreicht einen hohen Entwicklungsstand. Reichweiten bei schweren Lkw sind auf circa 400 Kilometer begrenzt. Mit der 700-bar-Technologie können hingegen Reichweiten von rund 1.000 Kilometer für den Fernverkehr erreicht werden. In Deutschland sind 18 öffentliche Wasserstofftankstellen mit 350 bar für schwere Nutzfahrzeuge und Wasserstoffbusse in Betrieb.

In der Schifffahrt wird Wasserstoff zunehmend als Antriebslösung für kleinere Schiffe, Fähren und Spezialfahrzeuge erprobt. In Kombination mit Brennstoffzellentechnologie lassen sich Schiffe nahezu geräusch- und emissionsfrei betreiben. Niedertemperatur-Brennstoffzellen werden direkt mit reinem Wasserstoff betrieben, bei dessen Verbrennung außer Wasserdampf keine weiteren Abgase entstehen.

Energiespeicherung und Kraftwerke

Grüner Wasserstoff kann als Energiespeicher dazu dienen, überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen langfristig aufzunehmen und bei Bedarf flexibel wieder abzugeben. Er ist damit ein zentraler Baustein für die Sicherstellung der Versorgungssicherheit in einem erneuerbaren Energiesystem.

Die Produktion von grünem Wasserstoff trägt zur Stabilisierung des Stromnetzes bei, indem Schwankungen im Angebot und in der Nachfrage ausgeglichen werden. Dabei ermöglicht die Produktion auch Flexibilität im Energieverbrauch, da sie zeitlich auf die Erzeugung von fluktuierenden erneuerbaren Energien abgestimmt werden kann. Soll aus der im Wasserstoff gespeicherten chemischen Energie wieder elektrische Energie gewonnen werden, spricht man von Rückverstromung.

Grüner Wasserstoff in Deutschland: Status und Strategie

Nationale Wasserstoffstrategie und Ziele bis 2030

Die Bundesregierung veröffentlichte 2020 ihre Nationale Wasserstoffstrategie mit dem Ziel, Deutschland als Vorreiter für grüner Wasserstoff Deutschland zu etablieren. Der erwartete Bedarf liegt bei 95 bis 130 Terawattstunden Wasserstoff im Jahr 2030. Um diesen teilweise zu decken, wurde das Ausbauziel auf mindestens 10 Gigawatt Elektrolyseleistung festgelegt.

Bei jährlich 4.000 Betriebsstunden und einem Elektrolyse-Wirkungsgrad von 70 Prozent entspricht diese Kapazität einer Erzeugung von 28 TWh Wasserstoff im Jahr. Das Ungleichgewicht zwischen Nachfrage und heimischer Produktion zeigt sich deutlich. Demnach müssen 50 bis 70 Prozent des deutschen Bedarfs durch Importe von Wasserstoff oder seinen Derivaten gedeckt werden.

Bis 2045 geht das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz davon aus, dass die Elektrolyseleistung in Deutschland auf rund 79 bis 100 GW ansteigen könnte, mit einer jährlichen Erzeugung von 190 bis 245 TWh Wasserstoff. Damit könnte etwa die Hälfte des Bedarfs von voraussichtlich 360 bis 500 TWh Wasserstoff gedeckt werden.

Ein Schwerpunkt liegt auf dem Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur. Bis 2027/2028 soll ein Wasserstoffkernnetz mit mehr als 1.800 Kilometern aus umgestellten und neuen Leitungen entstehen. Geplant sind Pipelines nach Dänemark und Norwegen im Norden, fünf Verbindungen nach Belgien und in die Niederlande sowie weitere Anbindungen zum Baltikum, der iberischen Halbinsel und Nordafrika.

Der Bundesrechnungshof stellte allerdings fest, dass die Bundesregierung ihre inländischen Erzeugungsziele für grünen Wasserstoff bis 2030 nicht erreichen wird. Der Bund hat bereits in den Jahren 2024 und 2025 mehr als 7 Milliarden Euro vor allem an Subventionen bereitgestellt. Gleichzeitig entwickelt sich die Nachfrage langsamer als erwartet, insbesondere aus der Stahlbranche.

Aktuelle Elektrolysekapazitäten

Im April 2026 waren rund 193 Megawatt Elektrolysekapazität in Deutschland in Betrieb. Weitere Projekte mit einer Gesamtkapazität von 1,2 Gigawatt befanden sich im Bau. Laut Angaben der Projektierer sollten hiervon 329 MW noch im Jahr 2026 in Betrieb genommen werden.

Seit der Veröffentlichung der Nationalen Wasserstoffstrategie im Jahr 2020 hat sich die Elektrolysekapazität in Deutschland fast verfünffacht. Zwischen 2020 und 2023 stieg die Kapazität von knapp 32 auf 65 MW an. Bis Ende 2024 waren rund 118 MW installiert.

Die Summe der Elektrolysekapazität aller Projekte, die planen, bis 2030 in Betrieb zu gehen, beträgt insgesamt 5,5 GW. Allerdings befinden sich lediglich 2,4 GW Elektrolysekapazität in der FFED-Phase oder darüber hinaus. Mit einer Gesamtkapazität von circa 150 MW scheint das Ziel der 10 GW bis 2030 kaum realistisch.

Die meisten Elektrolyseprojekte können aktuell kaum ohne öffentliche Förderung realisiert werden. Die Auswertung verdeutlicht, dass 90 Prozent der sich bereits in Betrieb befindlichen oder bis Ende 2026 geplanten Anlagen durch öffentliche Fördermittel unterstützt werden. Wasserstoff aus fossilem Erdgas ist nach wie vor um das zwei- bis achtfache günstiger.

Import und internationale Partnerschaften

Deutschland verfügt nicht über genügend Flächen, um ausreichend Wind- und Sonnenstrom herzustellen, mit dem dann Wasserstoff gewonnen wird. Schätzungsweise muss Deutschland bis zu 80 Prozent importieren und sucht die Zusammenarbeit mit teils fernen Ländern.

Besondere Hoffnung liegt auf Australien. Die größten Produktionskapazitäten sind in Australien, Nordamerika und Europa geplant. Allein die australischen Projekte kämen auf eine jährliche Exportmenge von mindestens 250 TWh. Der australische Botschafter Philip Green sagte, dass Australien ein potenzieller Großexporteur von Wasserstoff ist und Deutschland ein wahrscheinlicher Großimporteur. Der australische Unternehmer Andrew Forrest will ab 2023 grünen Wasserstoff in großindustriellem Maßstab herstellen und bis 2030 mindestens 15 Millionen Tonnen liefern können.

Die höchsten Ausbauziele weisen die USA aus. Bis 2030 sollen jährlich rund zehn Millionen Tonnen clean hydrogen erzeugt werden, was einer Energiemenge von 333 TWh entspricht. Im Jahr 2050 sollen mit diesen Verfahren 1.650 TWh jährlich erzeugt werden. Europa wäre dann der mit Abstand größte Importeur des Wasserstoffs mit rund einem Drittel der verkündeten Wasserstoffproduktionsmenge.

Mit 15 Ländern außerhalb der EU wurden bilaterale Wasserstoff-Kooperationen vereinbart. Das Bundesforschungsministerium baut strategische Wasserstoff-Partnerschaften beispielsweise mit Australien oder Regionen in Afrika auf. Allerdings hat die Bundesregierung bei internationalen Ausschreibungen Zugeständnisse bei Nachhaltigkeitsanforderungen gemacht, um überhaupt ausreichend Gebote zu erhalten.

Kosten und Herausforderungen von grünem Wasserstoff

Aktuelle Produktionskosten

Die Produktionskosten variieren erheblich je nach Herstellungsverfahren. Grüner Wasserstoff kostet zwischen 2,28 und 7,39 US-Dollar pro Kilogramm, während grauer Wasserstoff deutlich günstiger bei 0,67 bis 1,31 USD/kg liegt. In Deutschland beträgt der Preis für grünen Wasserstoff aktuell rund 5 Euro pro Kilogramm. Im europäischen Durchschnitt über 26 Länder hinweg liegen die Kosten zwischen 6,71 und 7,42 Euro je Kilogramm.

Die Stromkosten bestimmen maßgeblich die Wirtschaftlichkeit. Sie machen zwischen 50 und 75 Prozent der Wasserstoffgestehungskosten aus. Bei Stromkosten zwischen 5 und 13 Rappen pro kWh liegen die Gestehungskosten zwischen 7,9 und 13,8 CHF pro Kilogramm Wasserstoff. Hinzu kommen Netznutzungsentgelte und Abgaben, die die Stromkosten im Median um 10 Rappen pro kWh erhöhen.

Optimistische Prognosen gehen davon aus, dass grüner Wasserstoff in Europa bis 2030 für etwa 3 Euro pro Kilogramm produziert werden kann. In den besten globalen Regionen könnte der Preis zwischen 1,4 und 2,3 USD/kg fallen. Grüner Wasserstoff aus Saudi-Arabien soll in Rotterdam für 3,1 USD/kg verfügbar sein, per Pipeline aus Algerien sogar für 1,9 USD/kg. Die Elektrolyseurkosten werden von derzeit 660 bis 1.050 USD/kW auf 230 bis 380 USD/kW bis 2030 sinken.

Die Elektrolyse erfordert große Wassermengen von etwa neun Litern pro Kilogramm Wasserstoff sowie teure Edelmetallkatalysatoren wie Platin und Iridium. Zudem ist die Lebensdauer der Elektroden begrenzt. Ohne CO2-Bepreisung bleiben die wenigsten Anwendungen für grünen Wasserstoff ökonomisch tragfähig.

Infrastruktur-Aufbau: Das Wasserstoff-Kernnetz

Die Bundesnetzagentur genehmigte am 22. Oktober 2024 das Wasserstoff-Kernnetz mit einer Leitungslänge von 9.040 Kilometern. Die erwarteten Investitionskosten belaufen sich auf 18,9 Milliarden Euro. Rund 60 Prozent basieren auf Umstellungen bestehender Erdgasleitungen. Die Einspeisekapazität beträgt rund 101 GW, die Ausspeisekapazität liegt bei 87 GW.

Die KfW stellt einen Kreditrahmen von 24 Milliarden Euro bereit. Dieses Amortisationskonto soll die Differenz zwischen frühen Investitionskosten und anfänglich niedrigen Netznutzungsentgelten ausgleichen. Die Bundesnetzagentur legte am 14. Juli 2025 ein Hochlaufentgelt von 25 Euro pro kWh/h/a für 2025 fest. Dieser Mechanismus ermöglicht die Refinanzierung des Netzaufbaus und soll einen Ausgleich des Amortisationskontos bis 2055 schaffen.

Im Dezember startete der erste große Abschnitt mit rund 400 Kilometern umgestellter Leitungen von der Ostseeküste bis Sachsen-Anhalt. Bis 2032 soll das gesamte Netz fertiggestellt sein. Ab dem 1. Januar 2028 gelten festgelegte Regelungen für die Vermarktung und Abwicklung von Kapazitäten.

Regulatorische Hürden

Die Delegierte Verordnung der EU stellt strenge Anforderungen an Power Purchase Agreements. Der PPA-Abschluss zwischen Stromerzeuger und Elektrolyseurbetreiber ist erforderlich. Das Förderverbot führt zu Unklarheiten, insbesondere bezüglich der Förderung von Überschussmengen.

Wasserstoffnetzbetreiber können sich der Regulierung nach dem EnWG freiwillig unterwerfen. Sie müssen Dritten den Anschluss und Zugang zu angemessenen und diskriminierungsfreien Bedingungen gewähren. Die Entgelte müssen kostenbasiert sein und werden regulatorisch begrenzt. Besondere Vorsicht ist bei der Eingehung von Lieferverpflichtungen geboten, insbesondere bei der Verpflichtung, ausdrücklich erneuerbaren Wasserstoff zu liefern.

Fixe Prämien und preisbasierte Differenzkontrakte gelten als am besten geeignet, um die Wasserstoffproduktion zu fördern. Die Senkung von Netznutzungsentgelten eignet sich als begleitendes Instrument, falls Elektrolyseure netzdienlich sind. Pilot- und Demonstrationsanlagen haben Anspruch auf Rückerstattung des Netznutzungsentgelts.

Die Rolle von grünem Wasserstoff für die Energieversorgung

Wasserstoff als Backup für erneuerbare Energien

Direkter Stromeinsatz bleibt effizienter als der Umweg über Wasserstoff. Mit einer Kilowattstunde regenerativem Strom spart eine Wärmepumpe etwa 3,3 kWh Erdgas ein. Nutzen wir dieselbe Kilowattstunde allerdings erst für die Herstellung von Wasserstoff und Methan, können nur noch rund 0,6 kWh Erdgas eingespart werden.

Trotz dieser Verluste wird Wasserstoff direkt als Brennstoff in Gaskraftwerken erforderlich sein, um die Stromversorgung dauerhaft zu gewährleisten und die fluktuierende Stromerzeugung aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen auszugleichen. Energiespeicher sind zentral in einem auf Wind- und Solarenergie basierenden Energiesystem. Wasserstoffbasierte saisonale Stromspeicher spielen dabei eine wichtige Rolle zur Überbrückung längerer Zeiträume mit geringer Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Langfrist-Stromspeicher können erneuerbaren Überschussstrom einspeichern, ihn in Form von Wasserstoff über lange Zeiträume vorhalten und während Dunkelflauten-Ereignissen wieder rückverstromen.

Dekarbonisierung schwer elektrifizierbarer Sektoren

Wasserstoff wird künftig da benötigt, wo keine effizientere Lösung verfügbar ist. Als erneuerbarer Brenn-, Kraft- und Rohstoff wird Wasserstoff langfristig vornehmlich in der chemischen Industrie, der Stahlindustrie sowie in Luft- und Schiffsverkehr und Teilen des Schwerlastverkehrs benötigt. Im Luftverkehr hat Wasserstoff eine sehr geringe Energiedichte, folglich wird auch langfristig beispielsweise Kerosin benötigt. Dafür kann Wasserstoff aber ein wichtiger Ausgangsstoff sein, um mit Kohlenstoff zu synthetischen Kraftstoffen verarbeitet zu werden.

Langfristige Bedeutung für die Energiewende

Im Jahr 2050 werden wir in der Europäischen Union und Großbritannien 2.300 Terawattstunden Wasserstoff benötigen, was 20 bis 25 Prozent des Endenergieverbrauchs entspricht. Rund die Hälfte davon wird in der Industrie als Rohstoff benötigt. Energieversorger erwarten, dass klimafreundlicher Wasserstoff bis 2050 einen Anteil von 18 Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs decken wird.

Fazit

Grüner Wasserstoff bleibt der Schlüssel zur Dekarbonisierung schwer elektrifizierbarer Sektoren wie Stahl-, Chemie- und Schwerlastverkehr. Die aktuellen Herausforderungen sind jedoch beträchtlich: Hohe Produktionskosten von rund 5 Euro pro Kilogramm, eine Elektrolysekapazität von nur 193 MW gegenüber dem 10-GW-Ziel bis 2030 und die Abhängigkeit von Importen machen deutlich, dass der Weg zur Wasserstoffwirtschaft noch lang ist.

Dennoch lohnt sich die Investition. Mit dem 9.040 Kilometer umfassenden Wasserstoff-Kernnetz, sinkenden Elektrolyseurkosten und internationalen Partnerschaften schaffen wir die Grundlage für eine klimaneutrale Zukunft. Grüner Wasserstoff ist kein Allheilmittel, aber dort, wo Direktelektrifizierung nicht möglich ist, unverzichtbar für die Energiewende.

FAQs

Q1. Welche Zukunftsperspektiven hat grüner Wasserstoff in der Industrie? Grüner Wasserstoff gilt als unverzichtbar für die Dekarbonisierung energieintensiver Industrien wie Stahl- und Chemieproduktion. Bis 2050 wird erwartet, dass klimafreundlicher Wasserstoff etwa 18 Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs decken wird. Besonders in Sektoren, die sich nicht direkt elektrifizieren lassen, spielt er eine zentrale Rolle für die Energiewende.

Q2. Können Heizungen künftig mit Wasserstoff betrieben werden? Wasserstofffähige Heizungen befinden sich in der Entwicklung und sollen voraussichtlich ab 2026 verfügbar sein. Diese sogenannten H2-ready-Heizungen werden zunächst mit Erdgas betrieben, können aber später auf Wasserstoff umgestellt werden. Allerdings ist direkter Stromeinsatz über Wärmepumpen deutlich effizienter als der Umweg über Wasserstoff.

Q3. Werden die Produktionskosten für grünen Wasserstoff sinken? Ja, die Kosten werden voraussichtlich deutlich fallen. Während grüner Wasserstoff in Deutschland aktuell rund 5 Euro pro Kilogramm kostet, gehen optimistische Prognosen davon aus, dass der Preis bis 2030 auf etwa 3 Euro sinken könnte. Die Elektrolyseurkosten sollen von derzeit 660-1.050 USD/kW auf 230-380 USD/kW bis 2030 fallen, was die Produktion wirtschaftlicher macht.

Q4. Lohnt sich eine Investition in Wasserstofftechnologie? Wasserstoff wird als wichtige Zukunftstechnologie betrachtet, insbesondere für Bereiche ohne sinnvolle Elektrifizierungsalternativen. Mit dem Aufbau des 9.040 Kilometer umfassenden Wasserstoff-Kernnetzes und internationalen Partnerschaften entstehen langfristige Perspektiven. Allerdings bestehen noch Herausforderungen wie hohe Kosten und der langsame Kapazitätsaufbau.

Q5. Wie wichtig ist grüner Wasserstoff für die Energieversorgung? Grüner Wasserstoff ist kein Allheilmittel, aber unverzichtbar als Backup für erneuerbare Energien und zur Dekarbonisierung schwer elektrifizierbarer Sektoren. Er dient als saisonaler Stromspeicher zur Überbrückung von Dunkelflauten und wird vor allem in der Industrie, im Schwerlastverkehr sowie in der Luft- und Schifffahrt benötigt, wo direkte Elektrifizierung nicht möglich ist.