Als La Française d’Énergie (FDE) im Mai Arbeiten zur Überprüfung des Risikos von Schlagwetterblasen in den stillgelegten Bergwerken der Region Lothringen durchführte, entdeckte sie ein großes Vorkommen an natürlichem Wasserstoff, was die Hoffnung weckte, dass dies die Energiewende in Europa verändern könnte Übergang.
Seit Jahren suchen Forscher und Unternehmen im privaten Sektor nach seltenem natürlichem Wasserstoff, auch bekannt als nativer oder weißer Wasserstoff, da dieser das Potenzial als saubere und erneuerbare Energiequelle hat.
„Wenn dies bestätigt wird, wäre dies der größte potenzielle natürliche Wasserstoff, der bisher in Europa entdeckt wurde“, sagte Philippe de Donato, Co-Forschungsdirektor am GeoRessouces-Labor an der Universität Lothringen, Ende Mai gegenüber France 3 Grand-Est.
Tatsächlich geht man davon aus, dass das Lothringer Becken 46 Millionen Tonnen natürlichen Wasserstoff enthalten könnte – das entspricht der Hälfte der aktuellen Wasserstoffproduktion der Welt – und genug, um erheblich zu den Dekarbonisierungszielen der EU beizutragen.
Natürlicher Wasserstoff kommt von Natur aus in der Erdkruste und im Erdmantel vor, erklärt Isabelle Moretti, Forscherin an der Universität Pau und im Pays de l’Adour. Es kann an mehreren Orten gefunden werden: „an Meereskämmen, in den Bergen mit Ophiolithen, Überresten alter ozeanischer Gesteine, aber auch in eisenreichen Gesteinen“, sagte sie in einem Interview mit L’Usine Nouvelle im Juni 2021.
Die Ressource, die nutzbar gemacht werden kann, wenn sie an der Erdoberfläche ausgast oder durch Bohrungen gefördert wird, ist seit einiger Zeit auf dem Radar der Wissenschaftler. Doch ein breiteres Interesse an der Ressource entstand, als die Nationen der Welt versuchten, fossiles Gas durch einen sauber verbrennenden Brennstoff zu ersetzen.
Im Gegensatz zu Wasserstoff, der aus Erdgas oder Elektrolyse hergestellt wird, benötigt sein natürliches Gegenstück kein Wasser und wenig Energie für die Gewinnung und nimmt dabei nur sehr wenig Land ein.
Darüber hinaus unterliegt seine Produktion keinen Instabilitätsphasen und ist sogar erneuerbar, sofern „wir die Entnahmerate an die Erzeugungsrate anpassen, wie wir es mit heißem Wasserdampf in der Geothermie tun“, fügte Moretti hinzu.
Tatsächlich produziert die Erde kontinuierlich natürlichen Wasserstoff durch chemische Reaktionen, die hauptsächlich mit der Oxidation von Eisenmineralien zusammenhängen.
All diese Vorteile machen natürlichen Wasserstoff zu einer deutlich günstigeren Ressource als durch Elektrolyse hergestellten Wasserstoff. Der Preis für natürlichen Wasserstoff wird auf 1 Euro pro Kilo geschätzt, während erneuerbarer Wasserstoff derzeit 6 Euro erreicht. Dies geht aus einem Positionspapier hervor, das im Februar auf Ersuchen der Europäischen Kommission von der Earth2-Initiative veröffentlicht wurde, einer französischen Organisation, die Industrie- und Forschungsgruppen zusammenbringt .
All diese Argumente bedeuten, dass „dies der kohlenstoffärmste und billigste Wasserstoff der Welt wäre“, sagte Mikaa Mered, Wasserstoffspezialistin und Professorin am Science-Po Paris, die im Expertenkomitee der Konferenz Forum Hydrogen Business for Climate in sitzt Frankreich.
Riesiges Potenzial in Frankreich
Darüber hinaus gibt es auf der Erde reichlich natürliche Wasserstoffressourcen, sagt Nicolas Pélissier, Vorsitzender des französischen Start-ups 45-8 Energy, das sich auf Helium und natürlichen Wasserstoff spezialisiert hat.
Nach seinen Schätzungen wären das mehr als die 90 Millionen Tonnen Wasserstoff, die derzeit weltweit produziert werden und zu 98 % aus fossilen Brennstoffen stammen.
„In Frankreich sind solche Mengen vorstellbar, dass das Land ein Exporteur sein könnte“, sagte Mered gegenüber EURACTIV. Unter Berücksichtigung der Ressourcen des Lothringer Beckens und des derzeit in den Alpen, Neukaledonien und den Pyrenäen untersuchten Potenzials könnte Frankreich letztendlich drei Millionen Tonnen pro Jahr produzieren, fügte er hinzu.
Das entspricht knapp der Hälfte der 6,5 Millionen Tonnen kohlenstoffarmen Wasserstoffs, die das Land bis 2030 produzieren will.
Aber auch anderswo in Europa gibt es Ressourcen, darunter Spanien, Deutschland, Kosovo, Island, Finnland, Schweden, Polen, Serbien, Norwegen, die Ukraine, Russland und Kasachstan.
Außerhalb Europas betreibt Mali seit 2014 eine Bohrung, während Namibia, Brasilien, Kanada und sogar die USA, die derzeit in Nebraska eine Bohrung bohren, Interesse zeigen.
„Derzeit befinden wir uns in der Phase der Bewertung des industriellen Potenzials von natürlichem Wasserstoff“, sagt Pélissier. „Wir müssen weiterhin neue Technologien entwickeln und anpassen, insbesondere Explorationstechnologien, um dieses Problem angemessen anzugehen“, sagte er gegenüber EURACTIV Frankreich.
45-8 Energy hat daran gearbeitet, einige technologische Hindernisse durch einen Sensor zur Erkennung und Überwachung von natürlichem Wasserstoff im Untergrund zu beseitigen – ein Projekt, das das Interesse großer Energiekonzerne und öffentlicher Behörden geweckt hat.
Im Februar 2022 richtete der französische Energiekonzern Engie in Zusammenarbeit mit der Universität Pau und der Region Adour einen Industrielehrstuhl ein, um das Verhalten von unterirdischem Wasserstoff zu untersuchen. Das Unternehmen ist außerdem Teil der Earth2-Initiative, die von rund vierzig an dem Projekt interessierten Unternehmen ins Leben gerufen wurde, darunter TotalEnergies, 45-8 Energy, Teréga und das französische öffentliche Forschungsinstitut CNRS.
EU-Ziele
Bis 2030 will die EU 10 Millionen Tonnen erneuerbaren Wasserstoff importieren und 10 Millionen Tonnen produzieren, um aus Russland importiertes fossiles Gas zu ersetzen. Für 2050 liegt das Ziel bei 60 Millionen Tonnen pro Jahr.
Derzeit befasst sich die EU-Gesetzgebung nur mit erneuerbarem und kohlenstoffarmem Wasserstoff, der in einer Reihe von Durchführungsbestimmungen, den sogenannten delegierten Rechtsakten, definiert ist. Mered glaubt jedoch, dass „natürlicher Wasserstoff in den Geltungsbereich des Mandats der Europäischen Kommission“ fallen würde, und fügt hinzu, dass neue Standards erforderlich sein könnten.
Auf nationaler Ebene beschloss Frankreich, im April 2022, also vor Ablauf einer von der EU gesetzten Frist, natürlichen Wasserstoff in das Bergbaugesetz des Landes zur Ausbeutung von Bodenschätzen aufzunehmen.
Auch in Spanien ist Interesse spürbar, da die Gruppe, die bereit ist, Ressourcen in den Pyrenäen auszubeuten, beim Gesetzgeber Lobbyarbeit leistet, um die Bergbauvorschriften zu lockern.
Allerdings ist das Interesse auf EU-Ebene weniger deutlich, da sich die Europäische Kommission zum Zeitpunkt der Veröffentlichung noch nicht öffentlich zu natürlichem Wasserstoff geäußert und auf die Bitte von EURACTIV um Stellungnahme nicht reagiert hat.
Nicht vor 2028 betriebsbereit
Ohnehin dürfte natürlicher Wasserstoff keinen nennenswerten Beitrag zu den Klimazielen der EU für 2030 leisten.
„Vor Ende des Jahrzehnts wird es keine Großproduktion geben. Die als am weitesten fortgeschrittenen Programme werden nicht vor 2028 einsatzbereit sein“, betont Mered.
Aber auf lange Sicht ist natürlicher Wasserstoff „eine Untersuchung wert, da er wie andere Quellen dazu beitragen würde, den Druck auf das Stromsystem zu verringern, der durch die Produktion von Wasserstoff durch Elektrolyse entsteht“, so Simon Pujau, Leiter der Abteilung für institutionelle Beziehungen Bei France Hydrogène, einem Branchenverband, sagte EURACTIV.
Darüber hinaus müssen möglicherweise noch einige Hindernisse überwunden werden, etwa die öffentliche Meinung von den Vorteilen zu überzeugen.
„Wir sind sehr vorsichtig, wenn es darum geht, gewonnene Energie zu verbrauchen, was eine Vielzahl von Problemen aufwerfen kann: Bevölkerungsverschiebung, Monopolisierung der Wirtschaftseinnahmen usw.“ Anna-Lena Rebaud, zuständig für Fragen fossiler Brennstoffe bei der NGO Friends of die Erde in Frankreich, sagte EURACTIV.
Für 45-8 Energy können die Fehler der Vergangenheit nicht wiederholt werden: „Wir sind äußerst transparent und wollen eine neue Art der Bewirtschaftung des Untergrunds entwickeln“, sagt Pélissier.
„Wir sorgen dafür, dass Anwohner und Behörden von den Vorteilen der Ressourcennutzung profitieren können, etwa durch die Stromversorgung öffentlicher Gebäude und die Wiederverwendung von Abwärme“, fügte Pélissier hinzu.
Das unbekannte Ausmaß der Vorkommen macht die Sache noch komplizierter, was einen internationalen Konsens über den Bergbau erfordern würde.
„Ende des Jahres wird die US-Regierung die erste internationale Studie zur Quantifizierung der Ressource veröffentlichen“, fügte Mered hinzu.
[Edited by Frédéric Simon and Alice Taylor]
Dieser Artikel wurde mit Unterstützung der Konferenz „Forum Hydrogen Business for Climate“ erstellt. Mehr über sie hier.