Österreich wird künftig viel Wasserstoff benötigen. Wasserstoff ist eine wichtige Basis für die Herstellung von Düngemitteln und wird bereits in der Raffinerie eingesetzt. Um die Stahlerzeugung, die Kunststoffproduktion sowie schwere Verkehrsmittel (Flugzeuge, Schiffe) und den Stromsektor von Emissionen befreien zu können werden zukünftig große Mengen an Wasserstoff benötigt. Um tatsächlich einen Beitrag zur Erreichung der Klimaneutralität liefern zu können, muss dieser Wasserstoff emissionsfrei hergestellt sein – ohne Methanemissionen, ohne CO2-Emissionen. Also auf Basis erneuerbarer Energie. Die Potenziale zur Herstellung in Österreich sind allerdings begrenzt, weshalb wir Wasserstoff bzw. seine Derivate (Ammoniak, E-Fuels, LOHC,…) auch importieren müssen.
Aber woher? Wie? In welchem Zeitrahmen? Und geht sich das alles aus?
Diese Fragen stellen sich Christoph Dolna-Gruber und seine Kollegen Andreas Indinger (Leiter des Centers "Forschung und Innovation"), Günter Pauritsch (Leiter des Centers "Energiewirtschaft, Infrastruktur und Energiepartnerschaften") und Martin Baumann (Senior Expert Energy Economics) in dieser Folge von Petajoule.

Christoph Dolna-Gruber hat in dieser Episode gleich sechs Gäste. Er spricht mit ihnen über das innovative Wohn-Projekt "WOGE Demo" in dem es darum geht, Wien zu einer Smart City zu machen. Projektkoordinatorin Katharina Kirsch-Soriano da Silva von der Caritas Stadtteilarbeit, begleitet ihn dabei durch die Folge.

Christoph Dolna-Gruber befragt Karina Knaus (Leiterin des Centers "Volkswirtschaft, Konsument*innen und Preise) und den Energieagentur-Experten für Energiemärkte Lukas Zwieb nach der Lage auf den europäischen Märkten für Erdöl, Erdgas, Strom und CO2-Zertifikate.

Wunderkind Wasserstoff? Wunderkinder können Dinge besonders gut, die andere nicht können, sie sind speziell und selten. An Wunderkinder werden hohe Erwartungen gestellt. Ob sie diese in Zukunft auch erfüllen können, ist aber ungewiss. Das trifft sicher auch auf Wasserstoff zu, und deswegen fragt Christoph Dolna-Gruber seine Kollegen Andreas Indinger (Leiter des Centers "Forschung und Innovation"), Günter Pauritsch (Leiter des Centers "Energiewirtschaft, Infrastruktur und Energiepartnerschaften") und Martin Baumann (Senior Expert Energy Economics): "Wie kann der Energieträger der Zukunft den hohen Erwartungen gerecht werden?"

„Europa spielt eine große Rolle, da wir ja keine Insel sind“, betont Christine Materazzi-Wagner, Abteilungsleiterin bei der E-Control und Vorsitzende der Electricity Working Group von ACER, der Vereinigung der europäischen Energieregulierungsbehörden, und der Electricity Working Group des CEER (Council of European Energy Regulators). Sie ist sich mit Karina Knaus, die in der Österreichischen Energieagentur das Center „Volkswirtschaft, Konsument*innen und Preise“ leitet, einig: „Das Ziel ist es Markt und Technik näher aneinander heranzuführen“. Denn in Summe gehe es um die sichere, nachhaltige und leistbare Stromversorgung in ganz Europa.

Mehr als die Hälfte, nämlich 55 Prozent, der Erneuerbaren Energien in Österreich stammen von biogenen Energieträgern. Dabei spielt Holz wiederum eine wesentliche Rolle, es ist zu rund 80 Prozent die Quelle der Bioenergie. Bioenergie ist dabei nicht nur in Österreich bedeutend, sondern in der gesamten EU (ca. 65 Prozent Bioenergie) und auch auf globaler Ebene (ca. 75 Prozent Bioenergie). Kasimir Nemestothy, in der Landwirtschaftskammer Österreich zuständig für Energie, und Lorenz Strimitzer, Leiter des Centers Nachwachsende Rohstoffe und Ressourcen bei der Österreichischen Energieagentur, sind sich im Gespräch mit Christoph Dolna-Gruber daher einig, dass das Ziel der Klimaneutralität nur mit der optimale Nutzung von Bioenergie erreicht werden kann und dabei vor allem auch Holz wesentlich ist.

Dennoch ist immer wieder auch Kritik zu vernehmen: Gibt es genug Wald? Sind Holzöfen nicht CO2- und Feinstaubschleudern? Und gehen so genannte Senken verloren - also die Fähigkeit eines Waldes, über Photosynthese CO2 aus der Luft zu filtern und für das Pflanzenwachstum einzusetzen, in dem Kohlenstoff im Holzkörper gespeichert wird?
In Österreich werde der Holzvorrat nicht verbraucht, es werde lediglich mit dem jährlichen Holzzuwachs gearbeitet, betont Nemestothy. Zum einfacheren Verständnis könne man hier das Bild von Eigenkapital und Zinsen heranziehen: Der Holzvorrat der österreichischen Waldbesitzer*innen sei das Eigenkapital, der jährliche Holzzuwachs sind die Zinsen. In Summe verwende man nicht einmal diese Zinsen zur Gänze. „Es gibt in der EU jetzt schon Länder, die deutlich mehr als 30 Prozent Erneuerbare Energie im System haben. Alle, die Vorreiter sind, sind Forstwirtschaftsländer. Gleichzeitig haben sie ihre Waldfläche ausgeweitet und ihren Holzvorrat gesteigert“, entgegnet Nemestothy Kritiker*innen. In Summe seien seit 1990 im Schnitt ungefähr 400 Millionen Tonnen CO2 aus der Atmosphäre in die Waldbestände der Europäischen Union aufgenommen worden.
Zudem weist Nemestothy darauf hin, dass man mit Holz und Biomasse die im Sommer gespeicherte Sonnenenergie relativ einfach in den Winter transferieren können – denn gerade das sei bei Strom aus Sonnen- oder Wasserkraft eine Herausforderung.

Abschließend betont der Experte: „Es braucht effiziente, regionale Versorgungskonzepte. Die Menschen in der Region müssen etwas davon haben – bei Wertschöpfung, Arbeitsplätzen und Energieversorgung.“

An der schönen blauen Donau in Wien befindet sich ein „trimodaler Verkehrsknotenpunkt“. Was das bedeutet, welchen Verkehrsträgern die Zukunft gehört und welche Maßnahmen der Hafen Wien und seine Tochter WienCont setzen, um die eigenen CO2-Emissionen zu verringern, besprechen Wolfgang Löhr (Leitung Technische Services, Projekte, Einkauf & FM Hafen Wien) und Harald Jony (Geschäftsführung WienCont) mit Lorenz Strimitzer, Monika Wagner und Christoph-Dolna Gruber von der Österreichischen Energieagentur in dieser Folge von Petajoule.

Ausbaukapazitäten am Wasser
Am Weg in die klimaneutrale Zukunft ist der Verkehr nach wie vor eine der größten Herausforderungen. Dieser Sektor ist immerhin für ganze 30 Prozent der Treibhausgas-Emissionen in Österreich verantwortlich. An der Schnittstelle internationaler Handelswege nehmen der Hafen Wien und WienCont eine wichtige Funktion im österreichischen Verkehrssystem ein. 6,4 Millionen Tonnen werden im Wiener Hafen jedes Jahr umgeschlagen, 42 % davon am LKW, 34 % am Schiff und 24 % mit der Bahn. Zum Vergleich: Noch im Jahr 2000 kamen 80 % auf den LKW. Dennoch gibt es gerade am Wasser beträchtliche Ausbaukapazitäten, man könnte das doppelte an Gütern transportieren. Die Vorteile der Kombination aus Schiff, Straße und Schiene sind klar: Beim Transport von 1.000 Tonnen pro Kilometer können fast die Hälfte an Emissionen eingespart werden.

Wasserstoff-Terminal in der Lobau, selbstfahrende Schiffe
Die Zukunft der Binnenschifffahrt sehen die Verantwortlichen in einer Flottenmodernisierung, bei der Elektromobilität und Wasserstoff wesentlich sein werden. Ein weiteres Plus bei der Schiffhart: Automatisiertes Fahren sei sehr leicht umsetzbar. Pläne gibt es auch für den Hafen Lobbau: Dieser soll gemeinsam mit der Stadt Wien zu einem Wasserstoff-Terminal umgebaut werden.

Am 8. Jänner 2021 kam es im europäischen Stromnetz zu einer Störung, für kurze Zeit war das Netz in zwei Teile geteilt. In Folge wurde häufig über das „Beinahe-Blackout“ und potenziell dramatische Folgen spekuliert. Alfons Haber, Professor für Netz- und Systemintegration an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Landshut und designierter Vorstand der E-Control, und Günter Pauritsch, Leiter des Centers „Energy Economics & Infrastructure“ in der Österreichischen Energieagentur, erklären die Mechanismen, mit denen das Stromsystem in Balance gehalten wird und ziehen ein weitaus weniger dramatisches Fazit.

Ihnen zufolge hat das System mit den entsprechenden Maßnahmen gut funktioniert, auch wenn in den ersten 38 Sekunden „sehr, sehr viel passiert ist“. Es gebe keinen unmittelbaren Anlass zur Beunruhigung, vielmehr soll man den Fall als „Echtprüfung des Systems“ verstehen. Wichtig ist, dass man nun daraus lerne. Insgesamt sei man in Österreich dank Wasserkraft und Pumpspeicher gut aufgestellt, um bei Netzproblemen einzugreifen.

Wie halten wir das Stromnetz in Zukunft in Balance?

Die Experten erläutern auch, welche Maßnahmen es in Zukunft brauchen wird, um das Netz stabil zu halten. Denn Stromerzeugung und Stromverbrauch müssen sich immer exakt die Waage halten. Mit sehr viel mehr Strom aus Sonne oder Windkraft wird diese Herausforderung größer, da die Produktion schwankt. Daher muss sich den Experten zu Folge das Stromsystem in Richtung Flexibilität entwickeln, eine große Rolle spielt die Modernisierung der Netze. Aber auch „systemdienliches Verhalten“ bei Industrie und Endkund*innen ist wichtig, wobei es zu keinem Komfortverlust kommen dürfe. Als Knackpunkt für den Umbau des Energiesystems wird die Fähigkeit, den Strom „vom Sommer in den Winter“ zu speichern, gesehen. Grundsätzlich gilt für die gesamte Diskussion: „Die Physik ist nicht außer Acht zu lassen“.

Bis zum Jahr 2035 sollen nahezu alle Abnehmer, die daran interessiert sind, mit grünem Wasserstoff versorgt werden. Das ist eines der Ziele der Norddeutschen Wasserstoffstrategie. Wie das die fünf deutschen Bundesländern Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Schleswig-Holstein erreichen wollen und wo man heute steht, erläutert Lars Bobzien aus dem Niedersächsischen Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Verkehr und Digitalisierung im Gespräch mit Herbert Lechner und Christoph Dolna-Gruber von der Österreichischen Energieagentur. Gerade in der Schwerindustrie werde Wasserstoff dringend benötigt, wenn man unabhängig von Kohle, Öl oder Erdgas werden möchte. Doch zu Beginn werde man auch noch andere Farben – also nicht nur aus Erneuerbaren hergestellter – Wasserstoff sehen. In der Raumwärme hingegen werde Wasserstoff oder Biogas Bobzien zu Folge nur eine Randerscheinung sein.
Wenn erst der regulatorische Rahmen für Wasserstoffnetze geschaffen sind, kann sich Bobzien neben der Verwendung des Erdgasnetzes auch neue Pipelines vorstellen. Er zeigt sich zuversichtlich, dass so auch südlicher gelegene Länder wie etwa Bayern oder sogar Österreich versorgt werden können. Bobzien ist darüber hinaus überzeugt, dass es auch den Import von Wasserstoff brauchen wird.

Zum Auftakt der dritten „Season“ von Petajoule erklärt Simone Peter, Präsidentin des Bundesverbandes Erneuerbare Energie, wie sich Deutschland aus der Abhängigkeit von Kohle, Öl und Erdgas befreien kann. Im Gespräch mit Herbert Lechner und Christoph-Dolna-Gruber zeigt Peter, die auch Vizepräsidentin der Österreichischen Energieagentur ist, die Entwicklung von Erneuerbaren und Energieeffizienz in den letzten Jahren in Deutschland und was aus ihrer Sicht die wesentlichen Maßnahmen waren. Sie äußerst Kritik am nun bereits über 20 Jahre alten „Erneuerbare-Energie-Gesetz“ und an der eben beschlossenen Novelle. Peter zu Folge brauche es unter anderem eine stärkere Beteiligung der Bürger*innen. Sie betont auch, dass die aktuellen CO2-Preise die wahren Kosten „nicht einmal im Ansatz abbilden“. Außerdem geht sie auf den „Champagner der Energiewende“ ein. Ihr Standpunkt zu dem auch in Österreich viel diskutierten Thema ist klar: Wasserstoff solle vor allem in den Industriesektor fließen. Und: Wasserstoff per se biete noch keinen Mehrwert, er müsse zu 100 Prozent aus Erneuerbaren hergestellt werden.

Gemeinsam ziehen die Expert*innen das Fazit: Für den Umbau des Energiesystems braucht es „Transformationsmanagement“, das die technologischen, wirtschaftlichen aber auch sozialen Aspekte ganzheitlich beachtet.