Studie zeigt Restemissionen bei Wasserstoff

08.09.2026

Quelle: E & M powernews

Eine Studie von Ifeu und Germanwatch zeigt, dass Wasserstoff und E-Fuels Emissionen stark senken können. Für Klimaneutralität müsse aber auch die Industrie klimaneutral produzieren.
 
Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe (E-Fuels) können ihre Treibhausgasemissionen gegenüber fossilen Referenzprodukten deutlich senken. Das zeigt eine Studie des Heidelberger Instituts für Energie- und Umweltforschung (Ifeu) und der Umwelt- und Entwicklungsorganisation Germanwatch. In den untersuchten Wertschöpfungsketten waren laut den Forschenden Einsparungen von bis zu 90 Prozent möglich.

Die Untersuchung entstand im vom Umweltbundesamt (UBA) beauftragten Projekt NEET. Das Ifeu und Germanwatch analysierten verschiedene Herstellungs- und Transportwege für Wasserstoff sowie wasserstoffbasierte Kohlenwasserstoffe. Dabei betrachteten sie die Umweltwirkungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette und identifizierten Bereiche mit besonders hohen Emissionen. 

Infrastruktur verursacht Restemissionen

Auch bei optimierten Wertschöpfungsketten bleiben laut Studie Treibhausgasemissionen bestehen. Sie liegen bei den untersuchten Pfaden teilweise bei rund 10 bis 20 Prozent der Emissionen fossiler Referenzprodukte. Als wesentliche Ursache nennt die Untersuchung die Herstellung der benötigten Anlagen und Infrastruktur.

Dazu zählen unter anderem Windkraftanlagen, Photovoltaikmodule und Elektrolyseure sowie chemische Reaktoren und Transportmittel. Deren Produktion benötigt heute weiterhin fossile Energieträger und Rohstoffe. Eine vollständige Vermeidung dieser vorgelagerten Emissionen setzt deshalb nach Einschätzung der Forschenden eine weitgehend defossilisierte industrielle Produktion voraus.

„Die Defossilisierung der Energieversorgung und die Defossilisierung der Industrie müssen Hand in Hand gehen“, resümiert Thomas Fröhlich, Leiter des Projektes und Fachbereichsleiter Ressourcen am Ifeu. Daniel Münter, Themenleiter Basisindustrie bei Germanwatch, fordert deshalb einen stärkeren Fokus auf die Herstellung der benötigten Anlagen und Komponenten. 

Vorgaben für E-Fuels in der Kritik

Handlungsbedarf sieht die Studie auch bei den regulatorischen Rahmenbedingungen. Die europäische Erneuerbare-Energien-Richtlinie (Renewable Energy Directive, RED) behandelt erneuerbaren Strom nach Angaben der Forschenden faktisch als klimaneutral. Die Studie berücksichtigt dagegen auch die mit der Bereitstellung von Wind- und Solarstrom verbundenen Umweltwirkungen und Treibhausgasemissionen.

Kritisch bewerten die Autorinnen und Autoren zudem die geltenden Anforderungen an die Treibhausgasminderung erneuerbarer Kraftstoffe. Die RED schreibt derzeit eine Minderung von mindestens 70 Prozent gegenüber fossilen Referenzprodukten vor. Nach Einschätzung der Forschenden reicht dieser Wert nicht aus, um langfristig Klimaneutralität zu erreichen.

Zudem konzentrierten sich die regulatorischen Vorgaben bislang weitgehend auf Treibhausgasemissionen. Andere Umweltwirkungen würden dagegen nur unzureichend berücksichtigt. 

Blauer Wasserstoff mit hohen Hürden

Die Forschenden untersuchten auch blauen Wasserstoff. Dabei wird Erdgas reformiert und das dabei entstehende Kohlendioxid abgeschieden und gespeichert. Die Umweltwirkungen können laut Studie unter bestimmten Bedingungen ähnlich niedrig ausfallen wie bei grünem Wasserstoff.

Dafür müssten jedoch hohe Anforderungen gleichzeitig erfüllt sein. Dazu gehören eine nahezu vollständige Vermeidung von Methanemissionen entlang der Erdgaslieferkette und eine CO2-Abscheiderate von mehr als 98 Prozent. Hinzu kommen eine dauerhaft sichere Speicherung des abgeschiedenen CO2 sowie die Versorgung sämtlicher Prozessschritte mit erneuerbarem Strom.

Biogene CO2-Quellen sind begrenzt

Für synthetische Kohlenwasserstoffe benötigen die Herstellungsprozesse neben Wasserstoff auch Kohlenstoff. Die Studie vergleicht dafür verschiedene CO2-Quellen, darunter CO2 aus der Atmosphäre, industrielle Abgase und biogene Quellen. Biogenes CO2 kann laut den Forschenden Vorteile bieten, weil der Kohlenstoff zuvor der Atmosphäre entzogen wurde. 

Als besonders geeignet stuft die Studie biogene Rest- und Abfallstoffe ein. Deren Verfügbarkeit ist jedoch begrenzt, da sie teilweise bereits für andere Zwecke genutzt werden. Eine zusätzliche Nachfrage kann zudem Verlagerungseffekte auslösen. So könnten beispielsweise mineralische Dünger verstärkt eingesetzt oder Holzreststoffe durch Primärholz ersetzt werden.

Das größte Potenzial sehen die Forschenden bei industriellen Anlagen, an denen konzentrierte biogene CO2-Ströme anfallen. Dazu zählen etwa die Ethanolproduktion, die Zellstoffindustrie und die thermische Behandlung von Siedlungsabfällen.

Das Ifeu-Projekt NEET steht im Internet bereit.

Autorin: Susanne Harmsen