Sachsen könnte über natürliche Wasserstoffvorkommen im Untergrund verfügen. Davon ist zumindest Professor Moh'd Amro, Direktor des Instituts für Bohrtechnik und Fluidbergbau an der TU Bergakademie Freiberg, überzeugt. Die eisenhaltigen Gesteine im Erzgebirge böten besonders günstige geologische Voraussetzungen für die Entstehung von sogenanntem weißem Wasserstoff, sagte er der Deutschen Presse-Agentur. Einen konkreten Nachweis für eine wirtschaftlich nutzbare Lagerstätte gibt es allerdings bislang nicht.

Weißer Wasserstoff – auch geologischer oder natürlicher Wasserstoff genannt – entsteht in der Erdkruste, wenn bestimmte Gesteine mit Wasser reagieren. Im Gegensatz zur herkömmlichen Wasserstoffgewinnung aus Erdgas oder per Elektrolyse, bei der Wasser energieintensiv mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird, handelt es sich um einen natürlichen Prozess. In der Fachwelt wird das Thema derzeit intensiv diskutiert. In Mali etwa wird natürlicher Wasserstoff bereits seit zwölf Jahren gefördert und zur Stromerzeugung genutzt. Weitere Vorkommen sind aus Australien und Sibirien bekannt.

Für das Erzgebirge sieht Amro gleich mehrere günstige Bedingungen erfüllt. In der Region gebe es Vorkommen geeigneter magmatischer Gesteine, aus denen durch chemische Reaktionen Wasserstoff entstehen kann. Als Beispiel nennt er das Mineral Serpentinit, das in der Region seit Jahrhunderten als Dekorationsstein genutzt wird – die Stadt Zöblitz im Erzgebirge trägt sogar den Beinamen „Serpentinsteinstadt“. Zudem sei der Untergrund der Region aufgrund jahrzehntelangen Uran- und Erzbergbaus so gut dokumentiert wie kaum anderswo in Europa. „Aus meiner Sicht sind die geologischen Bedingungen im Erzgebirge sehr vielversprechend“, sagte Amro. Entscheidend seien geeignete Gesteine, eine stetige Wasserzufuhr sowie die richtigen Druck- und Temperaturbedingungen. Außerdem brauche es ein dichtes Deckgebirge, das den Wasserstoff wie eine natürliche Falle zurückhält.

Meist waren Wasserstoffquellen Zufallsfunde

Ganz ohne Hinweise steht Sachsen nicht da. Die bundeseigene Wismut GmbH, die das Erbe des DDR-Uranbergbaus in Sachsen und Thüringen verwaltet, bestätigt vereinzelte Funde. In den 1960er-Jahren seien in der Grube Schlema-Alberoda im Erzgebirge bei Untersuchungen von Gasaustritten „punktuell“ geringe Wasserstoffgehalte im Grubenwasser gemessen worden. Gezielt gesucht worden sei allerdings nicht, und eine belastbare Datengrundlage gebe es trotz zahlreicher Bohrungen der früheren SDAG Wismut nicht. Amro hält selbst diese spärlichen Hinweise für relevant: „Das reicht doch – das ist schon mal eine Indikation.“ Bei den meisten weltweit bekannten Wasserstoffquellen habe es sich um Zufallsfunde gehandelt, da systematisch bislang nicht danach gesucht worden sei.

Das Problem: In Deutschland existieren zwar Tausende Bohrungen aus der früheren Erdöl- und Erdgaserkundung, doch Wasserstoff spielte dabei keine Rolle. Entweder wurde gar nicht darauf gemessen, oder die Messgeräte waren nicht empfindlich genug, erläuterte Amro. Das Gas sei im Bergbau allenfalls als Sicherheitsrisiko wahrgenommen worden.

Beim Sächsischen Oberbergamt, der zuständigen Landesbehörde, liegen derzeit weder Anträge noch Anfragen zur Erkundung natürlicher Wasserstoffvorkommen vor, wie Behördenleiter Bernhard Cramer mitteilte. Juristische Hürden gebe es indes keine: Seit der Verabschiedung des sogenannten Wasserstoff-Beschleunigungsgesetzes der Bundesregierung im Februar gelten Wasserstoff und Helium als Bodenschätze – gleichgestellt mit Erdöl und Erdgas. Damit bestünden aus Sicht des Oberbergamts keine Lücken bei Haftung, Überwachung oder Sicherheitsanforderungen.

Fündig geworden in Nordbayern

Etwas weiter als in Sachsen ist man bereits in Nordbayern. Am GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg sucht ein Team um den Geologen Jürgen Grötsch aktiv nach natürlichen Wasserstoffvorkommen. Die Forscher schlugen an rund 500 Stellen Bohrstangen in den Untergrund, um den Wasserstoffgehalt in der Bodenluft zu messen. Dabei stellten sie in den Haßbergen bei Bad Kissingen Konzentrationen von über 1000 ppm fest – die Obergrenze dessen, was ihre Messgeräte anzeigen konnten. Die tatsächlichen Werte dürften also noch höher liegen.

Grötsch sieht in natürlichem Wasserstoff großes Potenzial für die künftige Energieversorgung: „Der Vorteil von natürlichem Wasserstoff ist: Er erzeugt beim Verbrennen kein CO₂. Und er ist in der Erdkruste in schier unerschöpflichen Mengen vorhanden beziehungsweise wird sogar im Erdmantel ständig neu gebildet.“ Der bekannteste Entstehungsprozess sei die sogenannte Serpentinisierung, bei der ultrabasisches Gestein aus dem Erdmantel bei hohen Temperaturen mit Wasser reagiert und dabei Wasserstoff freisetzt. Solche Gesteine und Prozesse gebe es in allen Gebirgsgürteln der Welt, auch in alten Gebirgen wie in Nordbayern.

Die Erlanger Forscher planen nun ein Modellprojekt, bei dem Wasserstoff zusammen mit geothermischer Energie aus Bohrungen im Untergrund gewonnen werden soll. Die dafür nötigen salzhaltigen Wasserschichten lägen in 1000 bis 1500 Metern Tiefe – deutlich weniger als bei Öl- und Gasfeldern, für die 2500 bis 4000 Meter gebohrt werden müsse. Die Stromproduktion aus weißem Wasserstoff könnte laut Grötsch in Franken bereits in fünf Jahren beginnen. Dafür sei allerdings ein zweistelliger Millionenbetrag nötig, weshalb das Team derzeit Investoren und Kommunen suche. Auch die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover untersuchte bereits in Oberfranken zwischen Hof und Bayreuth die sogenannte Münchberger Gneismasse mit Bodenproben und einer von einem Hubschrauber geschleppten Magnetfeldsonde, um die Ausdehnung von Serpentinitvorkommen im Untergrund zu bestimmen.

Belgien will eigene Vorkommen erkunden

Auch über die deutschen Grenzen hinaus wächst das Interesse. Belgien hat 1,5 Millionen Euro für ein Erkundungsprojekt freigegeben, um zu prüfen, ob im eigenen Staatsgebiet abbaubare natürliche Wasserstoffvorkommen existieren. Aus dem benachbarten Frankreich, kurz hinter der Grenze, sind entsprechende Lagerstätten bereits bekannt. Der belgische Klimaminister Jean-Luc Crucke erklärte, vor Kurzem habe weißer Wasserstoff noch als Utopie gegolten – heute sei es eine strategische Chance, die man mit Ehrgeiz, aber auch mit Vorsicht untersuchen müsse.

Das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam veröffentlichte zudem kürzlich eine Studie, der zufolge Hochgebirge wie die Alpen, die Pyrenäen und der Balkan als besonders aussichtsreiche Gebiete für geologischen Wasserstoff gelten. Bei der Bildung dieser Faltengebirge sei Mantelgestein an die Oberfläche gedrückt worden – unter Bedingungen, die die Wasserstoffbildung begünstigten. Die Vorkommen in den Pyrenäen könnten den Forschern zufolge ausreichen, den jährlichen Energiebedarf der nahegelegenen französischen Stadt Toulouse mit ihren rund 500.000 Einwohnern zu decken. Weitere vielversprechende Gebiete sehen die Wissenschaftler am Oberrheingraben zwischen Basel und Frankfurt, in der Gegend um Ivrea im Nordwesten Italiens sowie im Ronda-Massiv in Südspanien. In Albanien entdeckte ein Team der Universität Grenoble Alpes in einer Mine eine als „massiv“ bezeichnete natürliche Wasserstoffquelle.

Auch die ehemaligen Steinkohlereviere rücken in den Fokus: In der französischen Region Lothringen, nur acht Kilometer von der deutschen Grenze entfernt, fanden Forscher bei der Suche nach Methan große Mengen natürlichen Wasserstoffs in Kohlelagerstätten. Da sich das lothringische Steinkohlerevier bis ins benachbarte Saarland erstreckt, könnten ähnliche Vorkommen auch auf deutscher Seite existieren – möglicherweise sogar im Ruhrgebiet, und auch in Sachsen gibt es Steinkohlegebiete.

Für Amro steht fest, dass sich die Erkundung lohnen könnte. „Deutschland ist in vielen Technologien führend“, sagte er. „Warum sollten wir nicht auch beim weißen Wasserstoff zu den Ersten gehören?“ Im Erzgebirge müssten Geologen nun zunächst genau kartieren, wo die relevanten Olivin- und Serpentinit-Gesteine vorkommen. Anschließend könnten gezielte Bohrungen Gesteinskerne liefern, die im Labor auf ihre Fähigkeit zur Wasserstoffbildung getestet werden. Das größte Hindernis bleiben die Kosten: Bohrungen sind teuer, und Investoren scheuen das Risiko bei unklarem Ausgang.