Das Thema Wasserstoff rückt nicht nur in der Mobilitätsindustrie mehr und mehr in den Fokus der Aufmerksamkeit. Die Möglichkeiten des Einsatzes von Wasserstoff als potentiell klimaneutraler Energiespeicher für unterschiedliche Anwendungsfälle wachsen stetig. H2 wird genutzt für Brennstoffzellen, die nicht nur in Fahrzeugen sondern u.a. auch in der Raumfahrt, in der Immobilienwirtschaft für Heizgeräte, in der militärischen Schifffahrt und in der Intralogistik eingesetzt werden. In der Energiewirtschaft dient Wasserstoff als Zwischenspeicher. Die Einsatzmöglichkeiten sind groß und das Potential für neue Geschäftsmodelle mit Wasserstoff riesig. Wir freuen uns, dass der magility Wasserstoff Experte mit uns im Rahmen unserer Interviewreihe über dieses spannende Thema spricht.

Herr Nitzpon, Sie sind Projektleiter und Wasserstoff Experte bei der magility und beratend für Firmen tätig, die dabei sind, neue Geschäftsmodelle zu modifizieren, die die Verwendung von Wasserstoff im Fokus haben. Was fasziniert Sie so am Thema Wasserstoff?

Wasserstoff Experte

Carsten Nitzpon Projektleiter und Wasserstoff Experte bei magility

Wasserstoff ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente in unserem Universum. Wir kommen täglich mit Wasserstoff in Berührung und er treibt uns an. Wasserstoff steht für mich für die Energie auf unserer Welt und ist Bestandteil der fossilen Energieträger wie Biogas, Flüssiggas, Benzin, Dieselkraftstoff, Heizöl, Kerosin, Petroleum. Außerdem ist er Bestandteil des Wassers auf unserem Planeten. Das finde ich wirklich faszinierend. Ein multifunktionales Elixier unseres Lebens!

Woher kommt der Wasserstoff?

Leider kommt er in Reinform nicht auf unserem Planeten vor und muss aus den fossilen Energieträgern wie Erdgas oder Biogas durch Wärme gewonnen werden oder alternativ und sauber mit (grünem) Strom aus dem Wasser. Darüber hinaus gibt es heute auch Möglichkeiten, Wasserstoff aus Abwässern zu extrahieren und damit gleichzeitig das Wasser zu reinigen. Es wird jedoch immer Energie benötigt um H2 herzustellen.

Was sind die Schwierigkeiten, die sich ergeben und wo sehen Sie Herr Nitzpon als Wasserstoff Experte die größten Herausforderungen?

Wasserstoff konkurriert im Energiesektor mit Erdgas, Benzin, Diesel und elektrischer Energie. Haupthindernisse sind die Erzeugung und die Speicherungung bzw. der Transport von Wassserstoff.

Das erste Hindernis ist die Produktion.
Zur Produktion ist immer entweder Strom oder Wärmeenergie notwendig. Das ist natürlich in der gesamten Wirkkette ein Nachteil gegenüber den natürlich vorkommenden fossilen Energieträgern wie Erdgas oder Rohöl-basierten Kraftstoffen.

Das zweite Hindernis ist die Speicher- und Transportfähigkeit.
Da Wasserstoff, trotz seiner hohen Energiedichte (pro kg), besonders leicht ist, hat er andererseits eine geringe Energiedichte in Bezug auf das Volumen. Somit passen nur wenig Wasserstoffmoleküle in einen Liter. Die Wasserstoffmoleküle sind, nennen wir es mal störrisch, und stoßen sich gegenseitig ab. Deshalb braucht man entweder hohen Druck um sie zu bändigen oder sehr niedrige Temperaturen. Beide Verfahren benötigen viel Energie. Daneben gibt es noch weitere Speicher-Verfahren, die Wasserstoff chemisch in Flüssigkeiten oder Metallhydriden binden. Dabei wird die Energiedichte pro Volumen verbessert, jedoch auch Energiezufuhr benötigt und zudem das Gewicht erhöht.

Welche Chancen sehen Sie für den Wasserstoff?

Wasserstoff ist trotz dieser Hindernisse ein Energiespeicher, der neben der Batterie und der mechanischen Speicherung seine Vorteile hat. Er ist multifunktional und kann sowohl in der Energiewirtschaft, als auch in der Mobilität sowie in der chemischen Produktion eingesetzt werden.

Ein weiterer Aspekt: Windräder müssten bei Strom-Überproduktion nicht still stehen oder der Strom mit Leitungsverlusten ins Ausland exportiert werden, wenn die Energie in Wasserstoff gespeichert würde. Deutschland hatte 2019 einen Stromexport-Überschuss von ca. 33,8 TWh. Das entspricht dem Stromverbrauch von ca. 9,8 Mio. Haushalten bzw. der Stromproduktion von 3 Kernkraftwerken oder 3.100 Windrädern. Hier liegt also großes Verbesserungspotential. Wenn wir alleine den Export-Überschuss nutzen würden, könnte die regionale Wertschöpfung für Kommunen relevant ansteigen.

Zudem könnte der Umstieg auf Wasserstoff ein “Jobmotor” werden. Einer kürzlich veröffentlichten Studie, die vom Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) in Auftrag gegeben wurde, ist zu entnehmen, dass alleine in Deutschland bis 2030 zwischen 23.192 und 82.799 Jobs durch konsequenten Einsatz von Wasserstoff geschaffen werden können.

Welche Rolle haben Kommunen beim Thema Wasserstoff?

Heute ist das vielzitierte Henne-Ei-Problem des grünen Wasserstoffs präsent. Wo Wasserstoff nicht genutzt wird, ist er auch nicht verfügbar, und wo kein Wasserstoff verfügbar ist, wird er auch nicht genutzt. Die Kommunen sind für mich ein Hauptakteur zur Lösung dieses Henne-Ei Problems.
Schon heute kann Wasserstoff in den Kommunen mitgedacht und bei der Infrastrukturplanung mit berücksichtigt werden. Zum Beispiel in der Planung von Gewerbegebieten, Gasleitungsnetzen, von lokaler Stromproduktion, Tankstellen, Parkhäusern, öffentlichen Gebäuden. Natürlich kann auch im ÖPNV und im Betrieb von Kommunalfahrzeugen Wasserstoff zum Einsatz kommen. Dabei sind Wasserstoff-Nutzungs- und -Speicherungs-Konzepte, Sicherheitsaspekte, die Sektoren-Kopplung als auch Synergien mit Gewerbe und Industrie, unbedingt zu berücksichtigen.

Erst wenn die Stärke von Wasserstoff sektorenübergreifend für Verkehr, Stromerzeugung, Wärme und Industrie gekoppelt betrachtet wird, kann grüner Wasserstoff sein volles Potential in einem nachhaltigen Energiesystem entfalten und ein tragfähiges Konzept entstehen.

Einfach formuliert “Teamplay ist der Schlüssel” zum Erfolg.

Was würden Sie Gewerbebetrieben raten?

Natürlich sind Gewerbe und Industrie auch von der aktuellen und zukünftigen Wasserstoff-Entwicklung betroffen. Der Wechsel zu Wasserstoff und Elektromobilität wird viele Unternehmen zwingen sich und Ihre Produkte zu verändern. Egal ob im Maschinenbau, der Autoindustrie oder im Heizungsbau. Ich sehe diesen Zwang zur Veränderung aber auch als Chance, frühzeitig das Geschäftsmodell und die Produkte zukunftsfähig auszurichten. Auch hier denke ich, dass eine Kooperation von Firmen und Netzwerken eine größere Chance hat, an den Vorteilen von Wasserstoff zu partizipieren.

Was kann magility als Wasserstoff Experte tun?

Sobald ein Unternehmen oder eine Kommune fossile Energieträger einsetzt oder Produkte herstellt, die in Systemen mit fossilen Energieträgern eingesetzt werden, sollten die Verantwortlichen sich mit dem Thema Wasserstoff auseinandersetzen.

Magility hilft, zu identifizieren, welche Chancen und potentiellen Risiken sich aus dem Themengebiet Wasserstoff und der sich neu ordnenden Energiewirtschaft ergeben und eruiert mit den Unternehmen gemeinsam passende Geschäftsmodelle. Wir verstehen uns als Systemintegrator von Wasserstoff-Projekten für den deutschen Markt.

Wir sehen uns bestens aufgestellt, um unsere Kunden in der Strategie und Maßnahmenplanung zu beraten, den Implementierungsprozess eines Wasserstoff-Projektes im Unternehmen zu begleiten und bei der Umsetzung der Maßnahmen unterstützend zur Seite zu stehen.