Die rheinlandpfälzische Landeshauptstadt Mainz ist weithin für ihre Wein- und Sektkeltereien bekannt. Da ist es nur naheliegend, dass dort auch Wasserstoff, der „Champagner unter den Energieträgern“ (Claudia Kemfert), hergestellt wird. Querstellen-Friedberg besuchte Anfang Oktober 2022 die Produktionsanlage im Energiepark Mainz, um sich über die Herstellung von Wasserstoff zu informieren.
Seit 2015 betreiben die Mainzer Stadtwerke in Kooperation mit der Linde Group in Mainz-Hechtsheim eine Anlage zur Produktion von Wasserstoff. Drei Elektrolyseure der Firma Siemens mit einer Spitzenleistung von je 2 MW, sind dort installiert, die im Dauerbetrieb zusammen 4 MW Strom aufnehmen und damit Wasserstoff produzieren können. Es handelt sich um eine der ersten Anlagen dieser Art in Deutschland, die zeigt, dass die Wasserstoffherstellung auch in größerem Umfang funktioniert und flexibel eingesetzt werden kann. Rund 17 Mio. € wurden dafür in den Energiepark investiert.
Der Strom für die Elektrolyse kommt aus dem Mittelspannungsnetz der Mainzer Stadtwerke und auch von Windrädern aus dem angeschlossenen Windpark. Strom wird angekauft, wenn er an der Börse günstig ist, d.h. wenn ein Überschuss an Energie vorhanden ist. Als wir zu Gast waren, lief die Produktion leider nicht, denn aktuell ist die Anlage noch nicht ausgelastet.
Im Mainzer Energiepark wurden erstmals viele innovative Techniken bei der Elektrolyse, der Verdichtung des Wasserstoffs, der Speicherung in den Tanks, der Einspeisung ins Erdgasnetz, bei Betankung und Transport eingesetzt und für die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff optimiert. Die Anlage bietet die Möglichkeit, überschüssigen Windstrom in Wasserstoff umzuwandeln und zu speichern. Bis zu 10 % Wasserstoff können auch ins Erdgasnetz eingespeist werden und so den Anteil von fossilem Erdgas etwas verringern. Diese geschieht bereits beim Erdgasnetz des Mainzer Stadtteils Ebersheim.
In einer nachträglichen, internen Diskussion unter den Teilnehmer:innen, bei der es leider keinen Champagner, sondern lediglich Kaffee gab, wurde weiter über den Nutzen von Wasserstoff diskutiert. Ob Wasserstoff klimaneutral ist, hängt von seiner Herstellung ab. Bei der Herstellung von grauem Wasserstoff aus Erdgas, Schweröl oder Kohle wird noch mehr CO2 freigesetzt als bei direkter Verbrennung. Die Teilnehmenden waren sich deshalb darin einig, dass lediglich grüner Wasserstoff aus erneuerbarer Energie klimaneutral und damit akzeptabel ist. Dafür müssen jedoch große Mengen überschüssiger Strom aus erneuerbarer Energie zur Verfügung stehen, die zurzeit noch fehlt. Wird – wie wohl auch häufig in Mainz – der normale Strommix aus dem Stromnetz bei der Elektrolyse eingesetzt, ist die Wasserstoffproduktion allerdings noch klimaschädlich. Wasserstoff ist keinesfalls der alleinige Retter aus der Energienot. Denn auch das „Effizienzproblem“ von Wasserstoff bei der gesamten Umwandlungskette muss im Auge behalten werden: Bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff, bei Speicherung und Transport und einer späteren Rückumwandlung in einer Brennstoffzelle zu Strom gehen insgesamt rund 2/3 der eingesetzten Primärenergie „verloren“. Die direkte Nutzung von Strom oder seine Speicherung in Batterien ist daher in vielen Fällen sinnvoller. Dies gilt auf jeden Fall beim Individualverkehr. Beim Energiemix der Zukunft wird Wasserstoff aber sicher eine gewisse Rolle spielen. Er wird z.B. als Brennstoff für den Schwerlastverkehr, für Schiffe oder Flugzeuge dienen, er wird bei energieintensiven Industriezweigen (z.B. Stahlproduktion oder chemische Industrie) die fossilen Brennstoffe ersetzen und auch als zukünftiger Langzeitspeicher für die erneuerbaren Energien dienen. Um die Energierevolution jedoch voranzutreiben und Klimaneutralität zu erreichen, ist der beschleunigte Ausbau der Erneuerbaren sicher vorrangig.