Klimaschutzpotenzial der Wasserstoffanwendung im Verkehrssektor
Erstellt am: 21.02.2023 | Stand des Wissens: 21.02.2023
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IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Die Nachfrage nach klimafreundlichen Alternativen zu fossilen Energieträgern steigt stetig. Diese Alternativen gelten als essenziell für den langfristigen Erfolg beim Umstieg auf eine nachhaltige Energieversorgung sowie dem Klimaschutz. Eine hohe Bedeutung wird dabei der Elektrifizierung der sogenannten Verbrauchssektoren von Energie (im Allgemeinen Industrie, Haushalte, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sowie Verkehr) zugesprochen. Neben der direkten Nutzung von erneuerbarem Strom werden alternative Energieträger, insbesondere Wasserstoff, eine Schlüsselrolle im zukünftigen Energiesystem einnehmen. Wasserstoff und auch Folgeprodukte wie zum Beispiel synthetisch hergestelltes Methan oder Kerosin sind vielseitig einsetzbar vor allem in den Sektoren wie Industrie und Verkehr, wo die direkte Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien nicht ausreicht oder möglich ist [BMWK22d].
Wasserstoff wird in der Regel auf Basis (erneuerbaren) Stroms mittels Elektrolyse erzeugt. Durch das Verfahren der Synthese können zudem Folgeprodukte (synthetische Kraftstoffe) wie Kerosin, Methan, Ammoniak oder Methanol erzeugt werden (siehe Abbildung 1). Aufgrund der Erzeugung auf Basis von regenerativem Strom können diese neben der Bezeichnung als synthetische Kraftstoffe ebenfalls als strombasierte Kraftstoffe deklariert werden. Die erforderliche Klimawirkung dieser Produkte ist allerdings nur gegeben, wenn zur Wasserstoffherstellung erneuerbarer Strom verwendet wird. Nur der sogenannte grüne Wasserstoff gilt auf Dauer als nachhaltige Alternative. Die hohe Bedeutung von Wasserstoff für das Erreichen nationaler, europäischer und internationaler Klimaziele wird nicht zuletzt durch die Nationale Wasserstoffstrategie vom 10. Juni 2020 untermauert, mit der die Bundesregierung den Einsatz einer klimafreundlichen Wasserstofftechnologie vorantreiben möchte [UBA22g].
Abb. 1: Terminologie alternativer Kraftstoffe [NOW21b] (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)In welchen Sektoren der Einsatz von Wasserstoff volkswirtschaftlich, ökologisch und unter Berücksichtigung sektoraler und nutzerspezifischer Anforderungen sinnvoll ist, steht derzeitig im öffentlichen Diskurs der Politik und Wissenschaft. Hinsichtlich des Verkehrssektors wird neben der direkten Elektrifizierung durch batterieelektrische Fahrzeuge sowie Oberleitungen der Einsatz von Wasserstoff und weiteren alternativen Kraftstoffen diskutiert. Das Anwendungspotenzial dieser alternativen Antriebstechnologien ist stark vom jeweiligen Einsatzgebiet abhängig und birgt dementsprechend unterschiedliche Potenziale. Die Wissenslandkarte soll vor diesem Hintergrund einen Überblick über die Anwendungspotenziale von Wasserstoff über die Verkehrsträger hinweg geben, den aktuellen Stand des angesprochenen Diskurses darstellen und auf allgemeine Herausforderungen und Wirkungen des Wasserstoffeinsatzes eingehen.
