Grüner Wasserstoff: Kann ich damit wirklich Auto fahren und Heizen?

Grüner Wasserstoff ist allein schon deshalb ein Phänomen, weil er die Menschen zu vereinen scheint: Selbst Energiewende-Skeptiker sind beim Thema grüner Wasserstoff ganz verzückt. Warum eigentlich? Vielleicht ist es die Hoffnung, dass man künftig Autos und Heizungen einfach mit grünem Wasserstoff betreiben kann, und nicht auf E-Autos und Wärmepumpen umsteigen muss, um klimafreundlich zu handeln.

Kann ich mit grünem Wasserstoff Auto fahren?

Allerdings ist ein Wasserstoff-Auto im Grunde auch nichts anderes als ein Elektrofahrzeug, das seinen Strom selbst erzeugt. Statt eine große Batterie aufzuladen, nutzt es eine Brennstoffzelle, die Wasserstoff mit Sauerstoff reagieren lässt und dabei elektrische Energie gewinnt. Diese treibt den Elektromotor an, während eine kleine Batterie als Zwischenspeicher für Bremsenergie und Leistungsspitzen dient. Das Herzstück ist die PEM-Brennstoffzelle, in der Wasserstoffmoleküle in Ionen und Elektronen getrennt werden. Die Ionen wandern durch eine Membran zur Kathode, während die Elektronen außenherum fließen und dabei Strom erzeugen. Am Ende entsteht als einziges Abfallprodukt Wasser – und das Auto fährt emissionsfrei.

Und es lohnt sich doch nicht.

In der Praxis gibt es bislang nur einen Brennstoffzellen-Pkw zu kaufen: den Toyota Mirai. Laut ADAC wurden in Deutschland 2024 nur 148 Stück zugelassen. Außerdem gibt es nur rund 100 Wasserstofftankstellen in Deutschland, von denen gerade ein großer Teil wieder dicht macht. Warum? Weil es sich nicht lohnt. Laut ADAC kostete ein Kilogramm Wasserstoff im März 2025 zwischen 16,99 und 19,25 Euro – damit kommt man 100 Kilometer weit. Zum Vergleich: Ein Elektroauto, das zu Hause geladen wird, kostete laut einer Verivox-Analyse im Jahr 2024 auf 100 Kilometern durchschnittlich nur rund 7,13 Euro. Da ist es ressourcenschonender, energiesparender und günstiger, den Strom einfach direkt zum Laden von E-Autos zu nutzen. Für große Fahrzeuge rechnet sich grüner Wasserstoff eher. In Unternehmen kommen längst Lastwagen mit Wasserstoff-Antrieb zum Einsatz. Und in Städten wie Düsseldorf oder Rostock fahren bereits Wasserstoff-betriebene Busse.

Kann ich mit grünem Wasserstoff heizen?

Eine weitere Hoffnung vieler Menschen ist, dass sie ihre Gasheizungen auch mit grünem Wasserstoff betreiben können. Aber auch hier gilt das Gleiche wie für Autos: Gasheizungen Wasserstoff-ready (H2-Ready) zu machen, um sie mit grünem Wasserstoff zu betreiben, ist zu ineffizient und wie beim Auto vermutlich zu teuer. Laut Scientists For Future benötigt das Heizen mit grünem Wasserstoff rund fünfmal so viel Strom wie eine Wärmepumpe. Ein weiteres Problem ist die Netzinfrastruktur. Die meisten Rohre vertragen zwar reinen Wasserstoff. Laut eines Berichts der Tagesschau müssten aber alle Heizungen, die am Netz sind Wasserstoff-Kompatibel sein, wollte man das Netz auf Wasserstoff umstellen.

Wo grüner Wasserstoff wirklich gebraucht wird.

Grüner Wasserstoff wird ohnehin woanders gebraucht. Im großen Kontext wird uns Wasserstoff helfen, Treibhausgase in der Industrie, der Wärmeversorgung und im Transport zu senken und so die Klimaziele zu erreichen. Deutschland hat sich wie viele andere Staaten vorgenommen, bis zur Mitte des Jahrhunderts netto kein CO2 mehr auszustoßen. Um das Ziel zu erreichen, müssen fossile Energieträger durch erneuerbare Energien ersetzt werden. In der Stromversorgung klappt das mit dem Einsatz von erneuerbaren Energien bereits bestens – der Anteil der erneuerbaren Energien im Strommix lag laut Fraunhofer Instut 2024 bereits bei 62,7 %. In anderen Sektoren ist es wesentlich schwieriger, Emissionen zu senken. Im Schwertransport oder in der Industrie zum Beispiel. Mit dem Einsatz von grünem Wasserstoff können auch in diesen Bereichen die Treibhausgas-Emissionen unter Kontrolle gebracht werden. Aber wie das?

Grüner Wasserstoff als Energiespeicher.

Zum einen kann Wasserstoff als Energiespeicher genutzt werden, um überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie langfristig verfügbar zu machen. Dazu wird erst Wasser per Elektrolyse in seine Einzelteile zerlegt: in Sauerstoff und Wasserstoff. Die elektrische Energie wird in chemische Energie umgewandelt und im Wasserstoff gespeichert. So kann der Wasserstoff zu einem späteren Zeitpunkt zur Stromerzeugung in der Industrie oder im Verkehr genutzt werden. In der Zwischenzeit wird der Wasserstoff in Tanks oder in unterirdischen Speichern gelagert. Im Vergleich zu Batterien eignet sich Wasserstoff besonders für die langfristige Speicherung großer Energiemengen. Der Nachteil bei der Sache: Bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff und zurück in Strom gehen erhebliche Mengen an Energie verloren. Effizient ist der Prozess also nicht. Dennoch könnte Wasserstoff eine Schlüsselrolle dabei spielen, erneuerbare Energien zuverlässig nutzbar zu machen, insbesondere wenn es darum geht, Energie über Wochen oder Monate hinweg zu speichern.

Grüner Wasserstoff in der Industrie.

In der Industrie wird Wasserstoff gebraucht, um Stahl und Chemikalien herzustellen, ohne dabei große Mengen CO₂ freizusetzen. Stahl zum Beispiel wird normalerweise mit Kohle oder Koks hergestellt, wodurch riesige Mengen CO2 emittiert werden. Grüner Wasserstoff kann den Kohlenstoff ersetzen und das Eisen direkt reduzieren, wodurch nur Wasserdampf anstelle von CO₂ entsteht. In der Chemischen Industrie wird Wasserstoff als Rohstoff genutzt. Zum Beispiel um Ammoniak für Düngemittel herzustellen, oder Methanol für Kunststoffe, Kraftstoffe und Chemikalien. Bislang stammt dieser Wasserstoff meist aus fossilen Brennstoffen. Mit grünem Wasserstoff würden diese Prozesse keine Treibhausgase verursachen. Auch in Raffinerien kann Wasserstoff eingesetzt werden, um Schwefel aus Erdölprodukten zu entfernen – zum Beispiel für die Herstellung von sauberen Kraftstoffen. Auch für diesen Zweck wird meist grauer Wasserstoff genutzt, der CO₂ freisetzt.

Zement und Glasproduktion.

Auch Industriezweige wie die Zement- oder Glasproduktion benötigen extrem hohe Temperaturen, die derzeit meist durch fossile Brennstoffe erzeugt werden. Grüner Wasserstoff kann dort als Brennstoff dienen, um CO₂-Emissionen zu vermeiden. Kurz gesagt: Die Industrie braucht grünen Wasserstoff, weil es in vielen Prozessen keine andere Möglichkeit gibt, CO₂-frei zu arbeiten.

Grüner Wasserstoff im Verkehr.

Für Züge und Schiffe macht der Einsatz von grünem Wasserstoff Sinn, weil Batterien zu groß und schwer wärden. Besonders auf langen Strecken reichen die Batteriekapazitäten nicht. Wasserstofffahrzeuge können dagegen schnell betankt werden und stoßen kein CO2 oder Schadstoffe aus, sondern nur Wasserdampf.

Was ist grüner Wasserstoff?

Wasserstoff ist das leichteste und häufigste Element des Universums – 14-mal leichter als Luft. Es ist farb- und geruchlos und besteht aus zwei Wasserstoffatomen, die zu einem Molekül verbunden sind. Wasserstoff ist etwa in Wasser oder in fossilen Energieträgern wie Erdgas oder Kohle gebunden. Aus Wasser lässt sich Wasserstoff (und Sauerstoff) mittels Elektrolyse gewinnen, aus Erdgas durch Reformierung oder aus Kohle durch Vergasung.

Wird über Wasserstoff geredet, solltest du immer darauf achten, dass grüner Wasserstoff gemeint ist. Oder wenigstens blauer oder türkiser. Nur Grün, Blau und Türkis Farben tragen zur Reduktion von CO2-Emissionen bei – auch wenn grüner Wasserstoff die beste Option bleibt. Bei schwarzem, braunen und grauem Wasserstoff ist dem Klima nicht geholfen. Je nachdem wie klimafreundlich Wasserstoff ist, wird er einer Farbe zugeordnet – obwohl Wasserstoff natürlich farblos ist.

Grauer, schwarzer und brauner Wasserstoff.

Grauen Wasserstoff gibt's am häufigsten. Sein Anteil liegt im Markt bei etwa 96 %. Die Farbe grau deutet's schon an: Dieser Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen, genauer gesagt aus Erdgas. Wasserstoff, der aus der Vergasung von Steinkohle gewonnen wird, heißt schwarzer Wasserstoff, und brauner Wasserstoff entsteht bei der Vergasung von Braunkohle. Für die Energiewende eignen sich diese Verfahren nicht, weil bei der Herstellung große Mengen an Treibhausgase entstehen.

Grüner Wasserstoff.

Der grüne Wasserstoff ist der, den wir für die Energiewende brauchen. Er entsteht durch Wasserelektrolyse. Der eingesetzte Strom ist dabei vollständig aus erneuerbaren Energien. Dadurch entstehen keine Treibhausgasemissionen. Grüner Wasserstoff ist vor allem deshalb eine Hoffnung für die Energiewende, weil er vor allem dort eingesetzt werden soll, wo es kaum Alternativen zur CO2-Minderung gibt. Zum Beispiel in der Stahl- und Chemieindustrie oder im Schwerlastverkehr. Im Moment sind die Produktionskosten noch sehr hoch. Außerdem müssen für die Herstellung von grünem Wasserstoff noch mehr Ökostrom-Kapazitäten geschaffen werden.

Blauer Wasserstoff.

Beim blauen Wasserstoff kommt zwar kein Ökostrom bei der Elektrolyse zum Einsatz, immerhin wird das CO2 der Herstellung im CCS-Verfahren aufgefangen und gespeichert werden, tritt also nicht in die Atmosphäre aus. CCS steht für Carbon Capture and Storage. Für die Energiewende ist besser, CO2 gar nicht erst entstehen zu lassen und gleich grünen Wasserstoff mit dem Einsatz von Ökostrom zu erzeugen.

Türkiser Wasserstoff.

Türkiser Wasserstoff wird durch die thermische Zersetzung von Methan, die sogenannte Methanpyrolyse, gewonnen. Statt CO₂ entsteht Kohlenstoff, der entweder gespeichert oder industriell weiterverwendet werden kann. Türkiser Wasserstoff gilt als klimafreundlicher als die Dampfreformierung, weil keine direkten CO2-Emissionen entstehen. Allerdings befindet sich die Technologie noch in der Entwicklungsphase und wird bisher nur in minimalem Umfang eingesetzt.

Pinker, gelber, organger und weißer Wasserstoff.

Pinken, gelben, orangen und weißen Wasserstoff gibt es auch noch. Beim pinken Wasserstoff kommt der Strom für die Elektrolyse aus Kernkraftwerken, und ist deshalb nicht gerade der Wasserstoff-Wunschkandidat. Beim gelben Wasserstoff handelt es sich um einen Mix aus fossilen und erneuerbaren Quellen. Oranger Wasserstoff wird aus Abfall- und Reststoffen gewonnen – zum Beispiel durch Vergärung der Gasifizierung bei hohen Temperaturen. Weißer Wasserstoff stammt aus natürlichen Wasserstoffvorkommen, die praktisch kaum genutzt werden, weil sie zu selten sind. Andererseits wurde bislang auch nicht im großen Stil nach weißem Wasserstoff gesucht. Das größte natürliche Wasserstoffvorkommen soll es im französischen Lothringen geben, aber auch in Deutschland soll Wasserstoff natürlich vorkommen.

Wo soll der ganze grüne Wasserstoff herkommen?

Ausbauziele bis 2030.

Für den Industriestandort Deutschland ist grüner Wasserstoff von hoher Bedeutung, weil sich damit grüner Stahl erzeugen lässt. Die Industrie, einer der Treiber des Klimawandels schlechthin könnte mit dem Einsatz von grünem Wasserstoff klimaneutral werden. Die Frage ist nur, wo der ganze Wasserstoff in Zukunft herkommen soll. Bis 2030 will Deutschland Elektrolyseanlagen mit einer Kapazität von 10 Gigawatt bauen. Bislang fehlt es aber an großflächigen Produktionsanlagen, an zusätzlichen Ökostrom-Kapazitäten, die für die Produktion von grünem Wasserstoff nötig sind und an einer Transport-Infrastrutur.

Aus diesen Ländern will Deutschland Wasserstoff importieren.

In Deutschland wird der überwiegende Teil der Wasserstoffnachfrage importiert werden müssen. Aus europäischen Ländern mit günstigen Bedingungen für erneuerbare Energien wie etwa Spanien und Portugal. Auch Norwegen und die Niederlange könnten Partner werden, weil sie bereits Wasserstoffinfrastrukturen aufbauen. Darüber hinaus setzt Deutschland auf Kooperationen mit Übersee-Partnern wie Chile, Australien, Namibia und Saudi-Arabien. Um diesen Wasserstoff nach Deutschland zu transportieren, werden verschiedene Wege geprüft. Kurzfristig könnten Pipelines aus europäischen Nachbarländern eine Lösung sein, während für Überseelieferungen der Transport per Schiff in Form von flüssigem Wasserstoff oder Ammoniak im Fokus steht. Alternativ könnte Wasserstoff zu synthetischen Kraftstoffen oder Methan weiterverarbeitet werden, um ihn ins bestehende Gasnetz einzuspeisen.

Stand jetzt? Geht.

Die Produktion bleibt bislang unter den Erwartungen zurück. Laut einer Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) wurden 2023 nur 10 % der geplanten Wasserstoffmengen auch produziert. Weltweit soll es laut PIK 1.232 grüne Wasserstoff-Erzugungsprojekte geben. Dass weniger produziert wird als geplant, liegt an den hohen Herstellungskosten, der zögerlichen Nachfrage und Unsicherheiten bei geplanten Förderungen und Gesetzen.

Polarstern ist Vorreiter beim grünen Wasserstoff. Wirklich.

Wie man grünen Wasserstoff auch in der Stadt erzeugen kann, zeigen wir bei Polarstern bereits. Die Erzeugung von grünem Wasserstoff bietet sich an, wo Gebäude ihren eigenen Strom mit PV-Anlagen erzeugen. Wird der Strom nicht komplett von den Bewohner:innen verbraucht, kann der Überschussstrom im Power-to-Gas-Verfahren in grünen Wasserstoff umgewandelt und vielseitig eingesetzt werden:

• Der grüne Wasserstoff kann zur Wärmeversorgung in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist werden und so die Energiewende im Gasmarkt vorantreiben.
• Er kann an Wasserstoff-Tankstellen geleitet werden und zum Tanken von Brennstoffzellen-Fahrzeugen genutzt werden.
• Er kann an Wasser-Abfüllstationen geleitet werden, wo er auch von der Industrie abgeholt werden kann.
• Er lässt sich bei Bedarf in Brennstoffzellen oder Blockheizkraftwerken im Gas-to-Power-Verfahren wieder rückverstromen. Das ist besonders nachts oder bei schlechtem Wetter hilfreich, wenn kaum oder gar kein Solarstrom erzeugt wird.

Grüner Wasserstoff im Quartier.

Wir von Polarstern setzen dies bereits in einem Quartier in Esslingen um. Ein Elektrolyseur erzeugt mit dem Überschussstrom aus der PV-Anlage des Quartiers rund 2.800 MWh grünen Wasserstoff pro Jahr. Dabei entstehen rund 600 MWh/a nutzbare Abwärme. Täglich werden 400 Kilogramm Wasserstoff produziert, jährlich sind das 85 Tonnen. Die Energiemenge entspricht etwa dem Jahresstromverbrauch von 726 Dreipersonenhaushalten.

Dein Ökostrom unterstützt die Energiewende. Wirklich.

Du kannst diese Entwicklungen unterstützen. Ganz einfach mit deiner Energiewahl. Bei Polarstern investieren wir für jede Kilowattstunde, die du verbrauchst in den Ausbau der erneuerbaren Energien. Durch deine Entscheidung für Polarstern können wir immer neue Projekte anstoßen. Auch Future-projekte wie in Esslingen, wo grüner Wasserstoff im Wohngebäude produziert wird. Hol dir dir echten Ökostrom: Wirklich Ökostrom.