Genügend Wasser für die Elektrolyse?

Weltweit hat der Klimawandel Auswirkungen auf die Verfügbarkeit des Rohstoffes Wasser. Inwieweit die Sorge berechtigt ist, die Ressource Wasser entwickle sich zum Flaschenhals in der Wasserstoffproduktion auf deutschem Boden, beschäftigte die Forschungsstelle des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) am Engler-Bunte-Institut. Die Ergebnisse der Untersuchungen stellte Dr. Florencia Saravia in einer digitalen Veranstaltung des DVGW am 22. Februar vor. 

Bei bisherigen Untersuchungen hätte die Ressource Wasser keine große Rolle gespielt, wie die Fachbereichsleiterin für Wasserchemie und Wassertechnologie anführte. Allein die Technologien der Wasserstofferzeugung und die Verfügbarkeit von Strom aus erneuerbaren Energieanlagen hätten im Fokus gestanden. Für den Elektrolyseprozess benötige man jedoch auch Reinstwasser sowie Wasser zur Kühlung. 

Saravia zog für die Mengenangabe des in Deutschland benötigten Wassers die bis zum Jahr 2030 von der Bundesregierung anvisierte Elektrolyseleistung an deutschen Produktionsstandorten von 10.000 MW heran. Die Wassermenge liege bei rund sieben Millionen Kubikmetern Reinstwasser, was maximal neun Millionen Kubikmetern Süßwasser entspricht. Zur Erklärung: Unter Reinstwasser versteht man für die Elektrolyse aufbereitetes Süß- beziehungsweise Grundwasser.

Im Vergleich zu anderen Nutzungen sei dies "eine kleine Menge", wie der DVGW auch in einer Mitteilung bekräftigt. Allein für die Beregnung von landwirtschaftlichen Flächen seien im Jahr 2019 fast 450 Millionen Kubikmeter Rohwasser genutzt worden. Exemplarisch ist auch der Vergleich zu der Energiewirtschaft: Hier entwichen im selben Jahr mindestens 300 Millionen Kubikmetern Wasser allein durch Verdunstung aus den Kühltürmen der Kraftwerke. Das ist mehr als das Dreißigfache von dem, was für die Elektrolyse im Jahr 2030 notwendig wäre.
 
Wassernachfrage in Deutschland steigt nicht wesentlich

Selbst bei einer langfristigen Elektrolyseleistung von 40.000 MW werde die gesamte Wassernachfrage in Deutschland durch die Erzeugung grünen Wasserstoffs per Elektrolyse nur um weniger als ein Prozent steigen. Die Trinkwasserversorgung in Deutschland ist laut DVGW nicht beeinträchtigt. Sein Fazit: Die Sorge um die Verfügbarkeit der Trinkwasserressourcen sei angesichts zunehmender Hitze- und Trockenperioden verständlich, aber im Hinblick auf die Wasserstoffproduktion eher unbedenklich. "Die Ergebnisse unserer Berechnungen schaffen dahingehend Klarheit, dass die von der Politik derzeit geplanten Elektrolysekapazitäten keine nennenswerte Erhöhung des deutschlandweiten Wasserbedarfs bedeuten", lässt sich DVGW-Vorstand, Dr. Wolf Merkel, in einer Mitteilung des Branchenverbandes zitieren. 

Sowohl Merkel als auch Saravia betonen jedoch die Wichtigkeit, die regionalen Gegebenheiten bei der Wahl des Elektrolyseur-Standortes zu berücksichtigen. So sollten Verfügbarkeit und Qualität der Wasserressourcen am jeweiligen Standort in die Kapazitätsplanung mit einfließen − insbesondere in Regionen, die in den vergangenen Jahren von Trockenheit und Dürre betroffen waren. Der DVGW nennt hier beispielhaft Regionen in Brandenburg, Sachsen-Anhalt und Niedersachsen. 

Zudem lenkt der Verband den Blick auch auf andere Wasserquellen, sollte Oberflächen- oder Grundwasser nur begrenzt zur Verfügung stehen. An küstennahen Standorten oder für die Offshore-Elektrolyse komme auch entsalztes Meerwasser infrage. Der DVGW verweist auf eine Studie der Stiftung Offshore-Windenergie, wonach die Ausbaupläne ohnehin vorsehen, dass ein Drittel der Elektrolysekapazitäten direkt bei den Windparks in der Nordsee installiert werde und zwei Drittel an Land. Dadurch würde sich der Bedarf an Süßwasser reduzieren. Eine alternative Rohwasserquelle für küstenferne Regionen wäre zudem die Nutzung von Abwässern aus Kläranlagen, die gereinigt und aufbereitet werden könnten.

Ein Factsheet mit detaillierten Daten und Fakten zum Wasserbedarf der Elektrolyse lässt sich auf der Internetseite des DVGW herunterladen.