Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen

Biomassequellen zur Energieerzeugung setzen sich aus verschiedenen Sektoren zusammen: Energiepflanzen, Holz, tierische Exkremente, Stroh sowie Bio- und Grünabfälle. Grundsätzlich ist die Verfügbarkeit dieser Ressourcen begrenzt, sodass Biomasse gezielt und bedarfsgerecht eingesetzt werden sollte.  Während Energiepflanzen vom Acker vielfach kritisch betrachtet werden, liegt der Fokus für eine mögliche Wasserstoffproduktion zunehmend auf biogenen Rest- und Abfallstoffen wie forstwirtschaftlicher Biomasse, Altholz oder Stroh. 

Eine Potenzialabschätzung zeigt, dass unter optimaler Nutzung der genannten Biomassequellen etwa 26 TWh Wasserstoff jährlich aus biogenen Ressourcen in Deutschland erzeugt werden könnten – allein Niedersachsen könnte etwa 2,3 TWh beitragen. 

Ein Blick in die Praxis

Ein aktuelles Vorzeigeprojekt ist eine Anlage in Speyer, Rheinland-Pfalz, die kurz vor der Inbetriebnahme steht. Dort werden kommunale Abfallstoffe und Klärschlamm in einem Versuchsreaktor mittels eines patentierten Verfahrens zu Wasserstoff umgewandelt. Der Prozess ist CO₂-negativ, da das entstehende CO₂abgeschieden wird. Zusätzlich können aus der Asche Phosphate gewonnen und als Dünger genutzt werden. Die Abwärme des Prozesses kann zudem ein kommunales Wärmenetz versorgen. 

Die geplante Pilotanlage wird an das Abfallaufkommen einer Kommune mit 100.000 Einwohnern angepasst und eine Produktionskapazität von 100 kg Wasserstoff pro Stunde haben. Hochrechnungen des Herstellers zeigen, dass deutschlandweit etwa 600 solcher Anlagen möglich wären, die jährlich 480.000 Tonnen Wasserstoff zu Gestehungskosten von weniger als 3 €/kg produzieren könnten. Größere Anlagen könnten durch Skaleneffekte sogar noch günstigeren Wasserstoff liefern. 

Auch Niedersachsen, das über etwa 12 % des bundesweiten Biomassepotenzials verfügt, engagiert sich in diesem Bereich.  

Die Abfallwirtschaft Region Hannover plant, Deponiegase mittels Biomethan-Plasmalyse zu Wasserstoff umzuwandeln. Dabei werden Rest- und Bioabfälle zunächst biologisch-mechanisch behandelt und vergärt, um Bio-Methan zu gewinnen. Dieses wird anschließend in einem Hochspannungsplasmafeld bei über 1300 °C in Wasserstoff und festen Kohlenstoff aufgespalten. Der Kohlenstoff kann stofflich genutzt werden. Das Verfahren ist potenziell CO₂-negativ und mit Gestehungskosten laut Hersteller unter 5 €/kg Wasserstoff wirtschaftlich attraktiv.

Fazit: Ergänzung zur Elektrolyse 

Die Produktion von Wasserstoff aus Biomasse bietet eine vielversprechende Ergänzung zur Elektrolyse mit erneuerbaren Energien. Sie ermöglicht dezentrale Wertschöpfung und kann den zukünftigen Wasserstoffbedarf unterstützen. Da Biomasse jedoch nur begrenzt verfügbar ist, sollte insbesondere die Nutzung von regional verfügbaren Reststoffen wie Holz und Stroh sowie kommunalen Bioabfällen fokussiert werden. Projekte wie die Anlage in Speyer oder bei der Abfallsammelwirtschaft in Hannover zeigen jedoch das große Potenzial dieser Technologie für eine nachhaltige Energiewende.