Interview Chancen einer Wasserstoffwirtschaft

Der Chemiker Kai Holtappels ist Sprecher des Kompetenzzentrums H₂Safety@BAM. Außerdem berät er die Regierung im Forschungsnetzwerk Wasserstoff, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird und in dem über 1500 Mitglieder vertreten sind.

Wasserstoff gilt als Schüsselelement für die Transformation zur Klimaneutralität. Was macht ihn so wichtig?

Wasserstoff ist der Energieträger mit der höchsten auf die Masse bezogenen Energiedichte. Sein Einsatz ist daher insbesondere als Speichermedium in der Energieversorgung, aber auch als Kraftstoff im Verkehr interessant. Vor allem: Grüner Wasserstoff, also solcher, der mit Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugt worden ist, verursacht keinerlei Emissionen an Treibhausgasen, ist also klimaneutral.

Welche Herausforderungen stellen sich aus Sicht der Materialwissenschaft?

Wasserstoff wird unter extremem Druck gespeichert. Auch sind seine Moleküle sehr klein und reaktiv und diffundieren daher in und durch Werkstoffe. Die Materialien für Leitungen, Schweißnähte und Speicheranlagen müssen also besonderen Beanspruchungen sicher und dauerhaft standhalten. Dazu forschen wir im Kompetenzzentrum H₂Safety@BAM, indem wir Metalle, Kunststoffe und Schmierstoffe unter realen Bedingungen gezielt Wasserstoff aussetzen und prüfen, ob und wie die Werkstoffe sich über die Zeit verändern. Darüber hinaus forschen wir zu allen Aspekten einer künftigen Wasserstoffwirtschaft. Etwa dazu, wie sich Wasserstoff sicher in das vorhandene Erdgasnetz einspeisen lässt, wie Flüssigwasserstoff gefahrlos in Häfen umgeschlagen werden kann oder wie wir mit den Möglichkeiten der Digitalisierung die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Wasserstofftankstellen erhöhen können.

Gibt es weitere Aktivitäten neben der eigentlichen Forschung?

Wir als BAM engagieren uns in zahlreichen Netzwerken und bringen unsere Erkenntnisse aus technischen Entwicklungsprozessen mit in die nationale und internationale Normung und Regelsetzung ein. Auf der Ebene der Vereinten Nationen und der International Standardization Organization (ISO) arbeiten wir mit daran, weltweit einheitliche Sicherheitsstandards zu schaffen. So unterstützen wir, dass die Marke „Made in Germany“ auch im Bereich Wasserstoff gut im Weltmarkt platziert werden kann. Insgesamt haben wir als Industrieland die Chance, mit grünem Wasserstoff eine wirklich CO₂-neutrale Energiepolitik zu betreiben und damit international ein Beispiel zu geben.

Deutschland will führend werden bei Wasserstofftechnologien. Wo stehen wir da?

Wir gehören schon jetzt zu den weltweit führenden Nationen, gemeinsam mit den USA und Japan. Die deutsche Industrie und Wissenschaft forschen intensiv zu neuen Wasserstofftechnologien, z.B. innovativen Materialien für Pipelines oder für Elektrolyseure, mit denen sich grüner Wasserstoff erzeugen lässt. Außerdem wird intensiv daran gearbeitet, vorhandene Speichertechnologien zu optimieren. Die letzte Bundesregierung hat dazu mit ihrer Wasserstoffstrategie und staatlichen Förderungen sehr gute Voraussetzungen geschaffen und die neue Regierung setzt diesen Weg konsequent fort. Die BAM unterstützt die Strategie der Bundesregierung und leistet mit ihrem Kompetenzzentrum H₂Safety@BAM wichtige Forschungsarbeit, um diese Entwicklungsprozesse zur Marktreife zu führen, und gewährleistet dabei ihre Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Wo liegen künftige Aufgaben?

Deutschland wird in den kommenden Jahren sehr große Mengen an Wasserstoff benötigen. Mit der Hochskalierung und der steigenden Anzahl an Anlagen und Systemen werden sich auch neue Fragen bezüglich der Sicherheit ergeben, z.B. bei großtechnischen Anlagen zur Wasserstofferzeugung, der Herstellung synthetischer Kraftstoffe oder dem Einsatz von Wasserstoff in der Stahlproduktion. Diese Fragen gilt es frühzeitig zu identifizieren, zu bewerten und gegebenenfalls die nötigen technologischen Anpassungen vorzunehmen. Der Energieträger Wasserstoff wird nur dann Akzeptanz finden, wenn die Menschen der Technologie vertrauen. Dafür steht die BAM.