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Experten

Schroders
Vorstellung eines neuen Wasserstoff-Verbrennungsmotors: Anleger sollten das hohe Potenzial von Wasserstoff in den Fokus rücken.  | © imago images / Rüdiger Wölk

Investments in Nachhaltigkeit Wasserstoff – Energie für die Zukunft?

Die Suche nach neuen Quellen zur Energiegewinnung läuft auf Hochtouren. Nach Ansicht von Schroders könnte Wasserstoff einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Denn die Technologie zur Herstellung von klimaneutralem Wasserstoff ist schon heute verfügbar.

15.04.2020 - 11:47 Uhr | in Schroders

Wasserstoff ist die am häufigsten vorkommende chemische Substanz im Universum und das leichteste Element im Periodensystem. Während die Welt gegen den zunehmenden Klimawandel ankämpft, könnte eine derart weit verbreitete Ressource dabei helfen, mittels einiger wirkungsvoller Technologien die Weltwirtschaft zu dekarbonisieren.

Allerdings ist die wirtschaftliche Nutzung derzeit oft noch nicht rentabel, trotz zahlreicher möglicher Anwendungen für Wasserstoff. Nicht alle Technologien sind jetzt schon so weit ausgereift, dass sie in der gesamten Weltwirtschaft zum Einsatz kommen könnten.

Das Wasserstoffspektrum

Obwohl Wasserstoff farblos ist, kann dieses Element in grauen, blauen und grünen Wasserstoff unterteilt werden. Grauer Wasserstoff wird mittels fossiler Brennstoffe, vor allem durch Erdgas, gewonnen. Das gleiche trifft auf blauen Wasserstoff zu, wobei hier jedoch die Kohlenstoffdioxidemissionen über Technologien zur CO2-Sequestrierung (CCS) aufgefangen und gespeichert werden. Grüner Wasserstoff wird mittels erneuerbarer Energien, größtenteils Wind- und Solarstrom, erzeugt.

Sowohl der blaue als auch der grüne Wasserstoff eignen sich für zahlreiche Anwendungen in einer kohlenstoffarmen Wirtschaft, weshalb diese Technologien für Investoren interessant sind. Die Umwandlung von Wasserstoff in Strom kann über eine Wasserstoff-Brennstoffzelle (HFC) erreicht werden, der Wasserstoff und Sauerstoff verbraucht. Wird eine solche Brennstoffzelle kontinuierlich mit Wasser- und Sauerstoff versorgt, dann kann Strom mit Wasser (H2O) als einzigem Nebenprodukt erzeugt werden.

Wirtschaftliche Nutzung von Wasserstoff

In einer kohlenstoffarmen Wirtschaft lässt sich Wasserstoff auf verschiedenste Arten einsetzen. Drei dieser Anwendungen stechen hervor: Speicherung, Transport und Materialien.

Erstens kann Wasserstoff zur Speicherung von Elektrizität in Zeiten der überschüssigen Produktion von Wind- und Solarstrom eingesetzt werden. Damit könnte die Wasserstoffspeicherung eine Lösung für Unterbrechungen in der Stromerzeugung aus Sonnen- und Windenergie bieten. Allerdings sind die Produktionskosten von grünem Wasserstoff nach wie vor höher als die von erdgas- (und CCS-) basierten Alternativen (siehe Grafik). Darüber hinaus würde der damit einhergehende notwendige Transport von Wasserstoff erhebliche Infrastrukturinvestitionen erfordern, bevor dies wirtschaftlich rentabel wäre.

Verbrennungsmotoren und Hochöfen

Die zweite Anwendung für Wasserstoff ist Mobilität. Wasserstoff ist aufgrund seines höheren Platzbedarfs eigentlich besser für schwere Fahrzeuge wie Züge, Schiffe und Schwerlasttransporter geeignet, er kommt jedoch auch bei Personenfahrzeugen zum Einsatz.

Genau wie batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) erfordern mit Brennstoffzellen betriebene Elektrofahrzeuge (FCEVs) beträchtliche Investitionen in die Infrastruktur – insbesondere in Ladestationen. Mit schnelleren Ladezeiten und einer größeren durchschnittlichen Reichweite könnten brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge jedoch die E-Autos übertreffen. Unter einer Voraussetzung: Eine groß angelegte Produktion könnte die laufenden Produktionskosten weiter senken und eine ausreichende Ladeinfrastruktur schaffen.

Drittens könnten stark umweltverschmutzende Sektoren wie Stahl und Aluminium von einer Verlagerung hin zu einer verstärkten Nutzung von Wasserstoff im Produktionsprozess profitieren. Der Ersatz bestehender Hochöfen durch ein Direktreduktionsverfahren, einschließlich Wasserstoff- und Lichtbogenöfen, könnte in Zeiten, in denen die CO2-Preise (insbesondere in Europa) steigen werden, zu einer kostengünstigen, kohlenstoffärmeren Art der Stahl- und Aluminiumproduktion führen.

Wasserstoff – ein wichtiger Schlüssel zur Klimaneutralität

Wasserstoffbasierte Technologien dürften beim Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft eine wesentliche Rolle spielen und potenziell in großen Teilen der Weltwirtschaft zum Einsatz kommen.

Die hierin geäußerten Ansichten und Meinungen stammen von den Autoren und stellen nicht notwendigerweise die in anderen Mitteilungen, Strategien oder Fonds von Schroders oder anderen Marktteilnehmern ausgedrückten oder aufgeführten Ansichten dar. Diese können sich ändern.