Die Wasserstoffwirtschaft nimmt Fahrt auf – doch Erzeugung und Verbrauch liegen oft räumlich und zeitlich auseinander. Speicher- und Transporttechnologien sind daher entscheidend für einen erfolgreichen Markthochlauf. Welche Lösungen eignen sich für welche Anwendungen? Wo liegen die technischen und wirtschaftlichen Grenzen? Und welche Infrastruktur wird künftig benötigt? Darüber spricht Prof. Dr.-Ing. Patrick Preuster von der Technischen Hochschule Rosenheim im Interview.
Welche Wasserstoffspeichertechnologie ist für meinen Anwendungsfall technisch und wirtschaftlich die beste Wahl?
Herr Patrick Preuster: Die eine beste Speichertechnologie gibt es nicht. Die beste Lösung ergibt sich aus Anwendung, Menge, Dauer, Standort und Reinheitsanforderung. Für kurze Speicherzeiten und kleine bis mittlere Mengen ist Druckwasserstoff oft naheliegend. Für sehr große Energiemengen und saisonale Speicherung sind Salzkavernen die Referenz. Für lange Transporte oder internationale Lieferketten kommen eher flüssige Träger wie Ammoniak, Methanol, LOHC oder flüssiger Wasserstoff infrage.
Entscheidend sind: Speichermenge, Entladeleistung, Speicherzeit, Zyklenzahl, Platzbedarf, Sicherheitsabstände, Investitionskosten, Verluste, Logistik und die Frage, ob ich am Ende reinen Wasserstoff brauche. Die Grenzen liegen meist nicht nur in der Technik, sondern in Infrastruktur, Genehmigung, Standardisierung und Auslastung.
Wie kann Wasserstoff sicher, effizient und verlustarm gespeichert werden?
Herr Patrick Preuster: Sicher wird Wasserstoff gespeichert, wenn ich seine Eigenschaften ernst
nehme: kleine Moleküle, hohe Diffusionsfähigkeit, großer Zündbereich, niedrige Zündenergie und mögliche Werkstoffversprödung. Deshalb brauche ich geeignete Werkstoffe, Dichtheitskonzepte, Lüftung, Gasdetektion, Explosionsschutz, Druckentlastung und klare Betriebsprozeduren.
Industriell erprobt sind vor allem Druckgasspeicherung, Wasserstoff-Pipelines, Trailer, industrielle Tankanlagen und Untergrundspeicherung in geeigneten geologischen Formationen.
Flüssigwasserstoff ist technisch etabliert, aber energetisch aufwendig.
Ammoniak ist global als Chemikalie etabliert, aber toxisch und für Rückverstromung oder Re-Konversion zu Wasserstoff wird Energie für die endotherme Zersetzung benötigt. Auch hier gilt, es gibt nicht die eine Lösung.
Welche Speicher- und Transportlösungen werden für den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft benötigt?
Herr Patrick Preuster: Wir brauchen ein abgestuftes System: große Pipelines für industrielle Cluster, Kavernen für saisonale Speicher, Tanklager und Importterminals für internationale Lieferketten und dezentrale Speicher für Standorte ohne Netzanschluss. In Deutschland ist das Wasserstoff-Kernnetz mit 9.040 km genehmigt; rund 60 % sollen aus umgestellten Erdgasleitungen bestehen, Inbetriebnahme schrittweise bis 2032.
Die Engpässe entstehen dort, wo Erzeugung, Transport, Speicherung und Nachfrage zeitlich nicht zusammenpassen. Also: Elektrolyseure ohne Abnehmer, Abnehmer ohne Netzanschluss, Importterminals ohne Weitertransport, oder Pipelines ohne ausreichende Auslastung. Am Ende ist es wichtig, dass der Wasserstoff zum Kunden kommt.
Wie kommt Wasserstoff wirtschaftlich zu meinem Standort – auch ohne Anschluss an das Wasserstoff-Kernnetz?
Herr Patrick Preuster: Bei kleinen Mengen und unregelmäßigem Bedarf ist der Trailer oft die pragmatischste Lösung. Bei großen, kontinuierlichen Mengen wird die Pipeline wirtschaftlich interessant. Schiene und Schiff spielen vor allem bei längeren Distanzen, Importen und Trägerstoffen eine Rolle. Für sehr lange Distanzen können Wasserstoffträger wie Ammoniak oder LOHC sinnvoller sein als reiner Wasserstofftransport; die IEA nennt Ammoniak und LOHC ausdrücklich als Optionen für den Transport, wenn später wieder reiner Wasserstoff benötigt wird.
Bestehende Erdgasinfrastruktur hilft vor allem bei Pipelines, Verdichtern, Standorten, Trassen und Genehmigungserfahrung.
LNG-Infrastruktur hilft eher indirekt: Hafenflächen, Kryotechnik, Sicherheit, Umschlaglogistik. Sie ist aber nicht eins zu eins für Wasserstoff geeignet. Das haben wir beispielsweise im LNG2Hydrogen Projekt gezeigt.
Welche Technologien haben das größte Zukunftspotenzial und welche Entwicklungen sollten Unternehmen heute im Blick behalten?
Herr Patrick Preuster: Für große Energiemengen sehe ich Salzkavernen und Pipelines als Rückgrat. Für industrielle Cluster sind Druckspeicher, Trailer und lokale Pufferspeicher wichtig. Für globale Lieferketten werden Ammoniak, Methanol, LOHC und gegebenenfalls flüssiger Wasserstoff relevant bleiben.
Unternehmen sollten heute nicht auf eine einzelne Technologie wetten, sondern ihren Bedarf sauber klassifizieren: brauche ich Moleküle, Wärme, Strom, Redundanz oder saisonale Energie? Daraus ergibt sich die Speicherlösung. Die wichtigste Entwicklung ist nicht der „beste Tank“, sondern das Zusammenspiel aus Erzeugung, Import, Netz, Speicher, Abnehmer und Regulierung.
