Grüner Wasserstoff aus der Landwirtschaft für die Produktion

Der Weg in eine nachhaltige Zukunft und zusätzliche Einnahmequelle für Landwirte- Europa fördert klimaschonende Möglichkeiten: zukünftige Mobilität und gleichzeitig nachhaltige Wege in der Landwirtschaft, für eine unabhängige Existenz von Preisschwankungen und Wetter. Kann Wasserstoff eine Lösung für beide Probleme sein? Im Gespräch mit Stefan Ruckelshaußen, Bio Landwirt aus Groß-Gerau.

Wasserstoff kann ohne Umwege aus Biomasse durch biologische und chemische Prozesse hergestellt werden und wird so zum sogenannten Biowasserstoff. Neben dem Gärungsprozess oder der thermochemischen Verarbeitung führt lebende Biomasse ebenfalls zur Herstellung von Wasserstoff. Stefan Ruckelshaußen, Geschäftsführer der Food & Energy Campus Groß-Gerau GmbH verfolgt seit vielen Jahren die Idee, dass Kreisläufe geschlossen werden und Ressourcen weitere Nutzung erfahren müssen. Für Ruckelshaußen ist die Natur das Vorbild: Abfälle gibt es in der Natur nicht, alles wird verwendet. “Auf dem Gelände der Food & Energy Campus liefern etwa 50 Landwirte aus der Region ca. 24.000 Tonnen Energiepflanzen jährlich, unter anderem Zuckerhirse und Grünroggen, die in der Biogasanlage in elektrische Energie umgewandelt und etwa 2300 Haushalte mit Strom versorgen. Darin sehen wir die Zukunft, den Umbau zur Kreislaufwirtschaft auch in der Landwirtschaft und das in ganz Europa”, erklärt Stefan Ruckelshaußen, der große Chancen für Wasserstoff in der Landwirtschaft sieht.

Wasserstoff für eine zukunftsfähige Mobilität

Mobilität, Energiewirtschaft und Landwirtschaft sind im Wandel. “Um die Klimakatastrophe zu verhindern, brauchen wir nachhaltige Produktionsverfahren und Mobilität. Ohne fossile Ressourcen auskommen und den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern, dass sind verfolgte Ziele, verankert im European Green Deal, aber das fängt im Grunde bei jedem selber an”, gibt Stefan Ruckelshaußen zu bedenken. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur beschreibt Wasserstoff und Brennstoffzellen dabei als Schlüsseltechnologien. Laut dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt ist grüner Wasserstoff eine nachhaltige Alternative, wo aktuell Benzin, Kerosin, Diesel oder Schweröl zum Einsatz kommen. Seit 2007 unterstützt die Bundesregierung diese daher im Nationalen Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (kurz NIP). 2016 wurden insgesamt 1,4 Milliarden Euro zur Technologieförderung und für Demonstrationsprojekte bereitgestellt, Mobilität soll neu und ganzheitlich ab der Produktion gedacht werden.

Biogasanlagen als nachhaltige Energielieferanten

Ein nachhaltiger Weg, den chemischen und daher speicherbaren Energieträger zu gewinnen, ist die Nutzung von Biogasanlagen. In diesen werden beispielsweise aus Stroh, Mist, Gülle oder Biomüll, aber auch eigens für die Erzeugung von Strom angebaute Biomasse wie Mais zu festen, flüssigen und gasförmigen Energieträgern umgewandelt. Diese stehen im Gegensatz zu beispielsweise Wind- und Wasserkraft unabhängig von Wetter oder Tageszeit flexibel zur Verfügung. Bundesministerin Julia Klöckner bezeichnete die Biomasse in einer Pressemitteilung vom 05.05.2020 als „Alleskönner“ und erklärte, dass das Erreichen des deutschen Klimazieles ohne die vermehrte Nutzung von Biomasse nicht möglich wäre. Da die benötigten Rohstoffe wie Gülle und Stroh Landwirten meist bereits zur Verfügung stehen, ist es naheliegend, dass diese Biogasanlagen zur Wasserstofferzeugung nutzen. Bio Landwirt Stefan Ruckelshaußen hierzu: “Richtig, Wasserstoff kann ohne Umwege aus Biomasse durch biologische und chemische Prozesse hergestellt werden und wird so zum sogenannten Biowasserstoff. Zudem ist Wasserstoff das häufigste Element in unserem Universum. In gebundener Form ist Wasserstoff in nahezu allen organischen Verbindungen vorhanden. Als weiterer Vorteil bieten Biogasanlagen die Möglichkeit einer zusätzlichen und verlässlichen Einnahmequelle. Gerade in der Landwirtschaft, wo die Einnahmen durch Erzeugung von Lebensmittel schwanken können, sind so die Biogasanlagen ein Beitrag zur Existenzsicherung.”

Sonnen- und Windenergie zur Erzeugung von Wasserstoff

Die Wasserstoffstrategie in der Europäischen Union wurde im Sommer 2020 präsentiert, aber viele Fragen sind noch offen, allen Diskussionen gemein ist, dass Wasserstoff als Schlüsseltechnologie der Gegenwart für die Energie der Zukunft gilt. “Australien, Japan, Südkorea und China sind bereits davon überzeugt, dass Wasserstoff als weltweite Lösung der Energiefrage gilt. Auch wir sind der Ansicht, dass alle Elemente einer Wertschöpfungskette in einem Kreislauf aufeinander abgestimmt sein sollten. Konkret heißt das: jedes „Abfallprodukt“ sollte im nächsten Schritt des Prozesses wieder als Rohstoff eingesetzt werden, um zu vermeiden, dass Ressourcen verloren gehen. Am Standort des Food & Energy Campus wenden wir diesen Grundsatz an und verbinden die Erzeugung erneuerbarer Energien mit ökologischer Landwirtschaft”, macht Stefan Ruckelshaußen deutlich.

Eine weitere nachhaltige Möglichkeit, Wasserstoff zu gewinnen, sind laut Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE Solaranlagen. Diese stellen Strom bereit, mit dem ein Wasser-Elektrolyseur angetrieben wird. Dieser spaltet Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff, der Vorgang wird als Wasserelektrolyse bezeichnet. Ebenso kann auch aus Windkraft erzeugter Strom zu Wasserstoff umgewandelt werden. Zudem forscht das Fraunhofer ISE an solarer Wasserstoffgewinnung durch photoelektrochemische Prozesse. Bei diesen wird Sonnenlicht von einem Halbleitermaterial absorbiert, das eine ausreichende Spannung erzeugt, um Wassermoleküle zu zerlegen. Auch die Installation von Solaranlagen auf landwirtschaftlichen Betrieben ist laut dem statistischen Monatsheft Baden-Württemberg naheliegend. Dort gibt es nämlich große freie Flächen auf den Dächern von Ställen und Scheunen, die sich zur Stromgewinnung eignen. Windkraftanlagen sind zwar mit höheren Investitionen verbunden, können aber auch in windreichen Regionen für eine ganzjährige nachhaltige Einnahmequelle für Landwirte sorgen. Nationale Innovationsprogramme, Aktionspläne und Investitionen in Forschung zeigen, dass eine große Zukunftsfähigkeit in der Nutzung von Wasserstoff und in der Gewinnung dessen durch Landwirte gegeben ist.

V.i.S.d.P.:

Lisa Witt
Au-pair in Paris & Bloggerin

Über die Autorin:

Lisa Witt hat im Sommer 2020 in Münster ihr Abitur absolviert und lebt nun in Paris. Dort arbeitet sie als Au-pair, bloggt als Freelancerin , lernt Französisch und bereitet sich auf ihren Studienstart im Sommer 2021 vor.

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