Einordnung zur Treibhausgaswirkung von Wasserstoff - Bestehende Literatur und Beispielrechnung mit Zahlen des PB 2023

Wasserstoff verflüchtigt sich bei Leckagen sehr schnell und entfaltet dann als Gas in der Atmosphäre seine indirekte Klimawirkung. Wasserstoff ist selbst kein Treibhausgas, aber es entsteht ein indirekter Effekt durch die Interaktion von Wasserstoff mit OH-Radikalen in der Atmosphäre, welche die Konzentration von Methan, Ozon und Wasserdampf beeinflusst (Warwick et al. 2022; Ocko und Hamburg 2022). In den aktuellen Guidelines des IPCC zur Emissionsberichterstattung (IPCC, 2019) ist Wasserstoff nicht als Treibhausgas gelistet. Damit existieren auch keine einheitlichen Regelungen zur Abschätzung und Inventarisierung von anthropogenen Wasserstoffemissionen. Die vorliegende Arbeit bildet einen praktikablen Vorschlag, der der sonstigen Methode des GHG-Inventars folgt.

Auf Grundlage der vorliegenden Daten, überwiegt klar die positive Klimawirkung, wenn grüner Wasserstoff als Ersatz für fossile Energieträger und Kraftstoffe verwendet wird. Der Vergleich mit den in den Big 5 Klimaneutralitätsszenarien ermittelten Residualemissionen, welche insbesondere aus diffusen Quellen in der Landwirtschaft und Abfallwirtschaft kommen, zeigt das selbst die im Fall mit minimalen Leckageraten abgeschätzte THG-Wirkung von rund 2 MtCO2e eine relevante Größenordnung im Kontext des Klimaneutralitätsziels darstellen. Die abgeschätzten Emissionen gehen vom Import von grünem H2 aus und berücksichtigen nach dem Territorialprinzip nur Emissionen in Deutschland. Je nachdem wie H2 im Exportland produziert wurde (bspw. grünes vs. blaues H2) und über welche Transportroute H2 in Deutschland anlandet, kann dieses bereits erhebliche Vorkettenemissionen aufweisen.

In der vorliegenden Untersuchung war die Erfassung der H2-Leckagen bisher nicht vollständig über alle Anwendungsfälle und Sektoren möglich. Darüber hinaus bestehen erhebliche Unsicherheiten, die sich aufaddieren über: THG-Wirkung: Große Bandbreite bei GWP, Nachfrage: Unsichere Absatzmengen in den verschiedenen Sektoren und Anwendungen, Infrastruktur: Dimensionierung der Transport und Speicher-Infrastruktur und dessen Hochlauf, Leckageraten in den unterschiedlichen Prozessschritten sowie deren zeitliche Entwicklung. Es besteht erheblicher weiterer Forschungsbedarf, um die hier getätigten ersten Schlussfolgerungen als robuste Ergebnisse überprüfen und ableiten zu können.