Wasserstoffwirtschaft: So viel Wasser verbraucht grüner Wasserstoff
Der Energy Hub Wilhelmshaven(öffnet im neuen Fenster) , ein Zusammenschluss von über 40 Unternehmen, will bereits 2031 knapp 1 Million Tonnen Wasserstoff durch Elektrolyse erzeugen. Vom dort ansässigen Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverband(öffnet im neuen Fenster) und der Deutschen Presseagentur, die titelte "Woher kommt das Wasser für die Wasserstoff-Produktion?" , wurde die Frage aufgeworfen, ob überhaupt genügend Wasser vorhanden ist.
Angesichts längerer Trockenperioden in den letzten Jahren sowie Meldungen über sinkende Grundwasserstände wirkt die Frage berechtigt. Zumal die prognostizierte Menge bereits ein erheblicher Teil des deutschen Gesamtbedarfs sein dürfte.
Wasser ist nicht das Problem
1 Million Tonnen Wasserstoff benötigen allein 9 Milliarden Liter oder 9 Millionen Tonnen beziehungsweise Kubikmeter Wasser für die Elektrolyse. Und weil Anlagen zur Aufbereitung von Wasser für die nötige Qualität fehlen, wird zunächst auf Trinkwasser zurückgegriffen.
Genau das dürfte ein Problem sein, wie auch das Projekt WHy(öffnet im neuen Fenster) des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik darlegt. Addiert man zu den 9 Millionen Tonnen Wasser noch einmal den Kühlungsbedarf, ergeben sich bereits 30 Millionen Tonnen Wasser oder sogar mehr.
Das würde die Produktion des regionalen Wasserverbands um mehr als ein Drittel übersteigen. Aber schon das Kühlwasser dürfte kaum aus Trinkwasserquellen entstammen und die übrigen 9 Millionen Tonnen entsprechen gerade einmal dem jährlichen Verbrauch einer deutschen Stadt mit 100.000 Einwohnern.
Transparenz bei Wasserstoffherstellung wichtig
Überhaupt sei es laut Fraunhofer-Institut wichtig, zu zeigen, welche Wasserqualität nötig ist und wie sich der Wasserverbrauch im Vergleich zu anderen Industriezweigen darstellt.
So sollen unter anderem Abwässer aus der Industrie eingesetzt werden. Auch Oberflächenwasser aus Flüssen oder Meeren sind denkbare Quellen, auch wenn die Wasserstoffindustrie nach Möglichkeit nicht mit Trinkwasser und Bewässerung in Konflikt treten soll.
Mengen an Wasserstoff unklar
Noch ist die Wasserstoffproduktion im Aufbau begriffen. Unklar bleibt zudem, wie groß der Bedarf einmal sein wird. Derzeit liegt der Verbrauch an Wasserstoff im Jahr bei 1,5 Millionen Tonnen, größtenteils aus Erdgas gewonnen.
Mindestens diese Menge wird also benötigt. Aber einmal angenommen, zukünftig stammten 10 Prozent des deutschen Endenergiebedarfs aus Wasserstoff, dann wären bereits 6 Millionen Tonnen nötig. Elektrolyseure mit einer Gesamtleistung von 30 Gigawatt wären für die Erzeugung nötig.
Im Vergleich kaum Wasser nötig
Nimmt man also den Kühlungsbedarf mit in die Berechnung auf, ergäbe sich die Menge von 180 Millionen Tonnen Wasser. Wie wenig das eigentlich ist, zeigt eine Einordnung:
Die gleiche Menge an Trinkwasser verbrauchen knapp 4 Millionen Menschen in Deutschland. Regnet es nur einen Liter pro Quadratmeter, etwa 2 Promille der jährlichen Niederschlagsmenge, ergibt das in Summe bereits das Doppelte des potenziellen Wasserverbrauchs bei der Wasserstoffherstellung.
Und auch der Blick auf Fließgewässer zeigt, um wie wenig Wasser es geht. Die Lahn(öffnet im neuen Fenster) , ein eher kleiner Nebenfluss des Rheins, führt so viel Wasser, dass es über das Jahr betrachtet ebenfalls knapp 150 Millionen Tonnen werden.
Andere Energieformen treiben den Wasserverbrauch schon eher in die Höhe. Allein die Menge an Wasser für die Kühlung der verbleibenden Kohlekraftwerke, größtenteils aus Flüssen und Seen entnommen, liegt auf dem gleichen Niveau wie bei der zukünftig erwarteten Wasserstoffproduktion. Als die Atomkraftwerke noch liefen, war der Verbrauch an Wasser, das in den Kühltürmen verdampfte, sogar doppelt so hoch.
Die Nutzung von Wasserstoff und die parallele Abkehr von Kohle, Kernspaltung und Erdgas wird den Wasserverbrauch insgesamt also eher senken als anheben.