Was ist Wasserstoff?
Wasserstoff (H₂) ist das häufigste chemische Element im Universum. Auf der Erde kommt er selten in reiner, sondern fast ausschließlich in gebundener Form vor – als Bestandteil von Wasser, in fossilen Brennstoffen oder in organischen Verbindungen. Damit ist Wasserstoff ein sogenannter Sekundärenergieträger. Heißt: Um ihn nutzen zu können, muss man ihn zunächst freisetzen. Dafür sind große Mengen Energie notwendig.
Welche Vor- und Nachteile hat Wasserstoff?
Ist Wasserstoff erst in seiner reinen Form verfügbar, zeigt sich sein enormes Potenzial. Doch es gibt auch Herausforderungen:
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Vorteile:
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Nachteile:
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Vorteile:
Höchste massenbezogene Energiedichte aller Brennstoffe: 33,33 kWh pro Kilogramm – fast dreimal so hoch wie Erdgas (ca. 13 kWh/kg).
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Nachteile:
Explosionsgefahr: In Verbindung mit Luftsauerstoff bildet gasförmiger Wasserstoff ein explosives Gemisch, das durch Funken oder Flammen rasch entzündlich ist.
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Vorteile:
Speicherbarkeit in großen Mengen: Anders als Strom lässt sich H₂ als molekülbasierter Energieträger langfristig und in großem Umfang speichern.
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Nachteile:
Extreme Flüchtigkeit: H₂ ist das kleinste aller Moleküle und kann durch feinste Risse und Lücken diffundieren.
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Vorteile:
Transportfähigkeit über weite Strecken: Wasserstoff kann effizient über große Distanzen transportiert werden.
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Nachteile:
Hohe Anforderungen an Infrastruktur: Lagerung, Transport und die Umrüstung der Leitungsinfrastruktur von Erdgas auf Wasserstoff erfordern besondere technische Vorkehrungen.
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Was macht Wasserstoff so besonders?
Anders als fossile Brennstoffe, die bei der Verbrennung CO₂ freisetzen, verursacht Wasserstoff keine klimaschädlichen Emissionen. Als einziges „Abgas“ entsteht Wasserdampf. Wird er zudem mithilfe erneuerbarer Energien produziert, ist der Energieträger CO₂-frei. Überschüssiger Strom aus Wind- und Solaranlagen lässt sich so in Form von Wasserstoff deutlich länger vorhalten als in Batteriespeichern. Dank dieser Eigenschaften soll Wasserstoff fossile Energieträger wie Erdöl, Erdgas und Kohle in Bereichen ersetzen, die sich nicht oder nur schwer mithilfe erneuerbarer Energien elektrifizieren lassen. Gerade angesichts des beschlossenen Kohleausstiegs gewinnt er daher massiv an Bedeutung: Während Deutschland gesetzlich bis spätestens 2038 aus der Kohleverstromung aussteigen will, gehen Unternehmen wie die EnBW bereits schneller voran und planen den Ausstieg sogar schon für 2028, sofern die Rahmenbedingungen dies zulassen.
Wo ist der Einsatz von Wasserstoff sinnvoll?
Wasserstoff ist vor allem in denjenigen Branchen sinnvoll, in denen er nicht nur als Energieträger, sondern auch als Rohstoff eingesetzt werden kann.
- Laut Umweltbundesamt wird Wasserstoff als erneuerbarer Brenn-, Kraft- und Rohstoff langfristig vor allem in der chemischen Industrie, der Stahlindustrie, im Luft- und Schiffsverkehr sowie auch in Teilen des Schwerlastverkehrs benötigt.
- Außerdem als Brennstoff in Gaskraftwerken, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, wenn Wind und Sonne nicht ausreichend liefern. Neben der Industrie ist damit die Energiebranche der Hauptabnehmer für Wasserstoff.
- In der Stahlindustrie ersetzt Wasserstoff Kohle als Reduktionsmittel bei der Eisenerz-Direktreduktion. Außerdem kommt er als Energieträger bei besonders temperaturintensiven Prozessen in der Stahlproduktion und -verarbeitung zum Einsatz.
Generell gilt: Wasserstoff ist kostbar und sollte nur dort eingesetzt werden, wo es keine effizienteren Alternativen gibt. Experten sprechen in diesem Zusammenhang von der „Merit-Order“ der Wasserstoffnutzung.
Wo Wasserstoff nicht sinnvoll ist
In einigen Bereichen gibt es effizientere Alternativen für die Energiewende als Wasserstoff – beispielsweise im Bereich Gebäudewärme oder im Pkw-Verkehr. Das Umweltbundesamt stellt für Pkw klar: Im Vergleich zu einem Elektroauto mit einem Gesamtwirkungsgrad von 75 Prozent ist die Nutzung von Wasserstoff, der aus Strom hergestellt wurde, im Individualverkehr ineffizient und ökologisch wenig sinnvoll.
Auch werden wir künftig nicht flächendeckend mit Wasserstoff heizen: Im Bereich Gebäudewärme gibt es schon jetzt mit Wärmepumpen effizientere Möglichkeiten. Denn, so das Umweltbundesamt, „verglichen mit elektrolytisch hergestelltem Wasserstoff kann deutlich mehr fossile Energie ersetzt und mehr Treibhausgasemissionen reduziert werden, wenn der erneuerbare Strom direkt eingesetzt wird“. Der Effizienz-Check zeigt einen deutlichen Unterschied: Eine Kilowattstunde Strom ersetzt via Wärmepumpe ca. 3,3 kWh Erdgas. Der Umweg über eine Wasserstoff-Heizung spart dagegen nur 0,6 kWh Erdgas ein.
Wie viel Wasserstoff braucht Deutschland?
In Deutschland sollen bis 2030 eigene Elektrolysekapazitäten von zehn GW aufgebaut werden. Zusätzlich müssen große Mengen Wasserstoff importiert werden. Denn mit zehn GW an Kapazitäten lassen sich zwischen 28 und 35 TWh (Terawattstunden) Wasserstoff produzieren. Die Bundesregierung geht in der angepassten nationalen Wasserstoffstrategie jedoch davon aus, dass im Jahr 2030 zwischen 95 und 130 TWh Wasserstoff beziehungsweise Wasserstoff-Derivate wie Ammoniak, Methanol oder E-Fuels benötigt werden. Dies bedeutet, dass 50 bis 70 Prozent (zwischen 45 und 90 TWh) aus dem Ausland zugekauft werden müssen. Längerfristig dürfte der Wasserstoff-Bedarf in Deutschland nach Angaben der Bundesregierung zudem noch weiter ansteigen. Ersten Prognosen zufolge könnten bis 2045 360 bis 500 TWh Wasserstoff und 200 TWh Wasserstoff-Derivate gefragt sein.
Wie wird Wasserstoff hergestellt?
Der Energieträger Wasserstoff kann auf ganz unterschiedliche Weise hergestellt werden: Die gängigsten Herstellungsmethoden sind die Elektrolyse, die Dampfreformierung sowie die Methanpyrolyse. Je nach Quelle und Art der Produktion erhält Wasserstoff unterschiedliche farbliche Bezeichnungen.
Für die Energiewende spielt vor allem die Elektrolyse eine zentrale Rolle. Denn dabei spaltet elektrischer Strom Wasser in seine Bestandteile: Aus zwei H₂O-Molekülen entstehen zwei Wasserstoffmoleküle (H₂) und ein Sauerstoffmolekül (O₂). Stammt der eingesetzte Strom aus erneuerbaren Energiequellen, dann ist der Wasserstoff nahezu klimaneutral. Man spricht von grünem Wasserstoff.
Wie kommt der Wasserstoff zum Verbraucher?
Die Bundesnetzagentur hat im Oktober 2024 den Bau eines 9.040 Kilometer langen Kernnetzes genehmigt. Mit dem Wasserstoff-Kernnetz will die Bundesregierung deutschlandweit die notwendigen Transportwege schaffen. Die ersten Leitungen des Kernnetzes sind 2025 fertig geworden. Der weitere Ausbau erfolgt in den kommenden Jahren schrittweise, bis 2032 soll das Netz fertiggestellt sein und zentrale Erzeugungszentren, Importpunkte, Speicher und Abnehmer – darunter Kraftwerke und Industrie – verbinden. Die EnBW beteiligt sich über ihre Tochtergesellschaften ONTRAS und terranets bw aktiv am Aufbau der Wasserstoff-Infrastruktur.
Für das Wasserstoff-Kernnetz in Deutschland rechnet die Bundesnetzagentur mit Kosten in Höhe von 18,9 Milliarden Euro.
Mehr Informationen finden Sie in unserem Artikel zum Wasserstofftransport.
- Zeitplan: Das Wasserstoff-Kernnetz soll bis 2032 schrittweise in Betrieb gehen.
- Nachhaltiger Umbau: Rund 60 % der Leitungen bestehen aus umgerüsteten Erdgas-Pipelines, was die Kosten und Bauzeiten massiv senkt.
- Importe: Da Deutschland 2030 voraussichtlich nur 30–50 % seines Bedarfs selbst decken kann, wird das Netz an wichtige Importterminals angebunden.
- Kosten: Die Bundesnetzagentur rechnet mit Kosten in Höhe von 18,9 Milliarden Euro.
Was tut die Politik, um Wasserstoff voranzubringen?
Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft ist zeitintensiv, komplex und teuer. Damit Deutschland seine Klimaziele erreicht und gleichzeitig die Versorgungssicherheit gewährleistet, hat die Bundesregierung in den vergangenen Jahren mehrere Instrumente geschaffen, um den Markthochlauf zu beschleunigen.
Deutschland will bis 2045 treibhausgasneutral sein. Dafür muss die Energie- und Rohstoffversorgung dekarbonisiert werden. Der Umstieg auf erneuerbare Energien wie Solar- und Windkraft hat in den vergangenen Jahren gewaltige Fortschritte gemacht – doch reicht Strom allein nicht aus. Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie (NWS) und ihrer Fortschreibung treibt die Bundesregierung den Einsatz klimafreundlicher Wasserstofftechnologien voran.
Die Fortschreibung der Nationalen Wasserstoffstrategie sieht 10 GW Elektrolysekapazität bis 2030 – eine Verdopplung gegenüber früheren Zielen.
Das Wasserstoffbeschleunigungsgesetz (WasserstoffBG) soll mehr Tempo in den Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland bringen – durch vereinfachte, digitale und schnellere Genehmigungsverfahren. Es stuft Vorhaben zur Erzeugung, Speicherung und zum Import als "überragendes öffentliches Interesse" ein. Der Fokus liegt auf der Erreichung der Klimaziele und der Sicherung der Energieversorgung. Das Wasserstoff-Beschleunigungsgesetz wurde im Februar final verabschiedet. Es sieht folgende Veränderungen vor:
- Schnellere Verfahren: Kürzere Fristen für Genehmigungsbehörden und eine durchgehende Digitalisierung.
- Investitionssicherheit: Staatliche Absicherungen sollen das Risiko für Unternehmen senken, nachdem Projekte wie „Westküste 100“ aufgrund hoher Kosten vorerst gestoppt wurden.
- Kostensenkung: Aktuell liegen die Kosten für grünen Wasserstoff bei ca. 8 bis 10 € pro kg. Ziel ist eine Senkung auf unter 4 € bis 2035.
Vom Hype zur Realität: Wo steht Deutschland beim Wasserstoff?
Anfang der 2020er Jahre galt Wasserstoff als Wunderwaffe der Energiewende – doch die Realität ist komplex. Klar ist: Wasserstoff bleibt eine wichtige Säule der Klimawende, doch seine Einsatzfelder müssen, ebenso wie die Produktion und Verfügbarkeit, differenziert betrachtet werden.
Hinzu kommt: Wasserstoff ist noch lange nicht in ausreichendem Maße verfügbar. Der Bundesrechnungshof zog im November 2025 ein ernüchterndes Fazit: Die Bundesregierung werde weder ihre inländischen Erzeugungsziele für grünen Wasserstoff bis 2030 erreichen noch den erwarteten Bedarf durch Importe decken können. Zwar soll der geplante Ausbau der inländischen Elektrolysekapazitäten durch große Produktionsmengen langfristig die Preise senken.
Doch an vielen Stellen stockt der Hochlauf. Großangelegte Vorhaben wurden gestoppt – darunter der geplante 30-Megawatt-Elektrolyseur "Westküste 100" in Heide, der trotz 36 Millionen Euro Förderung als unwirtschaftlich eingestellt wurde. Auch die Projekte für grünen Stahl von ArcelorMittal in Bremen und Eisenhüttenstadt wurden abgebrochen, weil grüner Wasserstoff noch keine wirtschaftlich tragfähige Alternative und nicht ausreichend verfügbar ist.
- Fehlende Wettbewerbsfähigkeit: Ohne langfristige staatliche Förderung kann grüner Wasserstoff nicht mit fossilen Alternativen konkurrieren.
- Fehlende Infrastruktur und Produktion: Es fehlen in großem Stil Elektrolyseure, Transportnetze und Importstrukturen.
- Unsicherheit bei Förderung und Regulierung: Unsichere Rahmenbedingungen (wie die Treibhausgasquote) schrecken Investoren ab.
- Henne-Ei-Problem: Erzeuger warten auf Abnehmer, während Industriekunden aufgrund der hohen Preise und unsicheren Liefermengen nicht auf Wasserstoff umstellen.
Fazit: Warum Wasserstoff kein Allheilmittel ist
Die Wasserstoffwirtschaft nimmt Formen an – aber anders als gedacht: Wasserstoff bildet das Rückgrat der dekarbonisierten Industrie und sichert als Speicher- und Industrierohstoff das Gelingen der Energiewende ab 2030. Anders sieht es zum Beispiel im Heizungskeller aus – da rechnet er sich auf absehbare Zeit ebenso wenig wie im Individualverkehr. Der Realitätscheck zeigt also: Wasserstoff ist kein Allheilmittel, sondern ein wichtiges Werkzeug, das richtig eingesetzt den Weg zur Klimawende mitgestaltet. Dieser erfordert jedoch zunächst Infrastruktur, Investitionen und mehr Zeit als gedacht.