China schafft Weltrekord: Neue Wasserstoff-Superturbine versorgt 5.500 Haushalte mit Strom.

Auf einer windgepeitschten Ebene im Norden Chinas schaltet ein neuartiges Kraftwerk nur dann zu, wenn das Stromnetz es wirklich braucht.

Statt Kohle oder Gas zu verbrennen, speist diese Anlage reinen Wasserstoff in eine rekordverdächtige Turbine ein – und versucht damit eines der größten Probleme grüner Energie zu lösen: Was tun, wenn Sonne und Wind nicht wie bestellt liefern?

Eine Wasserstoffturbine wie keine zuvor

Der chinesische Engineering-Konzern MingYang hat Jupiter I vorgestellt: eine Gasturbine, die für den Betrieb mit 100 % Wasserstoff ausgelegt ist und eine Nennleistung von 30 Megawatt hat. Damit ist sie die größte vollständig mit Wasserstoff betriebene Turbine, die derzeit irgendwo auf der Welt in Betrieb ist.

Die Maschine steht in der Inneren Mongolei, einer Region mit riesigen Wind- und Solarparks, die häufig mehr Strom erzeugen, als das Netz aufnehmen kann. Statt diesen Überschuss zu verschwenden, soll er zu Wasserstoff umgewandelt werden – und Jupiter I speist dann wieder Strom ins Netz zurück, sobald die Nachfrage anzieht.

Jupiter I kann bis zu 30.000 Kubikmeter Wasserstoff pro Stunde verbrennen – genug, um bei Bedarf rund 5.500 Haushalte mit Strom zu versorgen.

Zur Einordnung: Dieser stündliche Wasserstoffstrom entspricht vom Volumen her ungefähr einem Dutzend olympischer Schwimmbecken. Energetisch kann das System im Kombikraftwerksbetrieb (Combined Cycle) bei voller Leistung rund 48.000 Kilowattstunden pro Stunde erzeugen.

Warum schwankende Erneuerbare einen Plan B brauchen

Windräder und Photovoltaik sind zu Symbolen der Energiewende geworden – sie haben jedoch eine unbequeme Einschränkung: Sie erzeugen Strom dann, wenn es das Wetter hergibt, nicht dann, wenn Haushalte und Fabriken ihn gerade brauchen.

An hellen, windigen Tagen stehen Netzbetreiber in vielen Ländern inzwischen vor einem paradoxen Problem: Es ist so viel erneuerbarer Strom verfügbar, dass Turbinen gezielt abgeregelt oder Solarparks vom Netz genommen werden müssen, weil sich nicht alles speichern oder transportieren lässt.

Sobald dieser Überschuss abgeregelt wird, ist er schlicht verloren.

• Wind- und Solarproduktion können innerhalb von Minuten stark schwanken.
• Bestehende Stromnetze wurden für gleichmäßig laufende Kohle-, Gas- und Atomkraftwerke ausgelegt.
• Große Batteriespeicher sind weiterhin teuer und benötigen Rohstoffe aus dem Bergbau.
• Einige Stunden Speicher sind machbar; mehrere Tage abzudecken ist deutlich schwieriger.

Batteriespeicherprojekte verbreiten sich zwar schnell, tun sich aber schwer, lange Phasen mit wenig Wind und Sonne abzudecken – in Europa oft als „Dunkelflaute“ bezeichnet. Versorger brauchen außerdem Anlagen, die in Sekunden hochfahren können, um die Netzfrequenz zu stabilisieren und Blackouts zu verhindern.

Überschüssigen Strom in Wasserstoff umwandeln

Eine einfache Idee – technisch in der Praxis knifflig

Die Strategie hinter Jupiter I beginnt mit Elektrolyse. Wenn im Netz mehr Strom vorhanden ist als nachgefragt wird, kann dieser Überschuss Elektrolyseure antreiben, die Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten.

Der Wasserstoff fungiert dann als chemischer Speicher: Er kann in Tanks oder unterirdischen Kavernen gelagert und per Pipeline oder Lkw transportiert werden. Monate später lässt er sich bei Bedarf wieder in Strom zurückverwandeln.

Brennstoffzellen können diese Rückverstromung sauber leisten, reagieren jedoch oft langsamer und eignen sich eher für gleichmäßige, kontinuierliche Leistung. Netzstabilität verlangt hingegen manchmal große Leistungssprünge innerhalb von Sekunden.

Wasserstoffturbinen sollen die Lücke zwischen trägen Grundlastanlagen, schnell reagierenden Batterien und volatilen Erneuerbaren schließen.

Indem Wasserstoff direkt in eine speziell ausgelegte Gasturbine eingespritzt wird, erhalten Betreiber ein schnelles Hochfahren – ähnlich wie bei konventionellen Gasspitzenlastkraftwerken, aber ohne fossiles Methan zu verbrennen.

Wasserstoff verbrennen, ohne den Planeten zu verbrennen

Wie Jupiter I tatsächlich funktioniert

Im Kern ähnelt Jupiter I einer hochwertigen Gasturbine, wie sie in Flughäfen oder Kraftwerken eingesetzt wird: Luft wird verdichtet, mit Brennstoff gemischt, verbrannt, und die heißen, expandierenden Gase treiben Turbinenschaufeln an, die mit einem Generator gekoppelt sind.

Der entscheidende Unterschied liegt im Brennstoff. Statt Erdgas oder Kerosin nutzt die Turbine ausschließlich Wasserstoff. Wird dieser Wasserstoff mit erneuerbarem Strom erzeugt, kann der Gesamtkreislauf nahe an null direkten CO₂-Emissionen herankommen.

Im Betrieb verbrennt Wasserstoff in Luft und setzt Wasserdampf frei. Aus der Verbrennung selbst entsteht kein CO₂. MingYang gibt an, dass Jupiter I im Vergleich zu einem Kohle- oder herkömmlichen Gaskraftwerk ähnlicher Größe pro Jahr über 200.000 Tonnen CO₂-Emissionen vermeiden kann.

Parameter	Ungefährer Wert
Nennleistung	30 MW
Brennstoff	100 % Wasserstoff
Wasserstoffverbrauch	≈30.000 m³ pro Stunde
Versorgte Haushalte	≈5.500 Haushalte
Standort	Innere Mongolei, China

Eine ingenieurtechnische Herausforderung weit über einen bloßen Brennstoffwechsel hinaus

Warum Wasserstoff ein schwieriger Kunde ist

Jupiter I zu entwickeln bedeutete mehr, als nur die Brennstoffleitung zu tauschen. Wasserstoff verhält sich in einer Turbine ganz anders.

Er brennt schneller und kann höhere Flammentemperaturen erreichen als Methan. Das kann Turbinenschaufeln und Brennkammern beschädigen, wenn es nicht sorgfältig geregelt wird. Seine winzigen Moleküle können in Metalle eindringen und sogenannte Wasserstoffversprödung verursachen, wodurch Bauteile über die Zeit geschwächt werden.

Außerdem müssen Ingenieurinnen und Ingenieure ein Zurückschlagen der Flamme („Flashback“) verhindern, bei dem sich die Flamme rückwärts in das Brennstoffsystem ausbreitet – ein erhebliches Sicherheitsrisiko.

Um Jupiter I stabil zu halten, hat MingYang Aerodynamik, Brennkammergeometrie, Kühlpfade und Echtzeit-Regelsysteme überarbeitet.

Das Unternehmen berichtet, dass Jupiter I inzwischen im kontinuierlichen industriellen Betrieb läuft – was darauf hindeutet, dass Stabilität und Materialfragen ausreichend gelöst wurden, um kommerzielle Nutzung zu ermöglichen.

Was das für „abrufbaren“ grünen Strom bedeutet

Über den Großteil des letzten Jahrhunderts kam steuerbarer Strom aus Kohle-, Gas- oder Atomkraftwerken. Betreiber konnten die Leistung variieren, um Nachfrage-Spitzen aus Industrie, Büros und Haushalten abzudecken.

Jupiter I bietet eine andere Vorlage: abrufbare Leistung mit einem Brennstoff, der grundsätzlich mit nahezu null CO₂-Emissionen hergestellt werden kann. In Regionen mit sehr hohem Anteil erneuerbarer Erzeugung könnte eine Flotte solcher Turbinen die meiste Zeit stillstehen und dann bei Abendspitzen oder längeren Windflauten anspringen.

Diese Art von Backup erleichtert es Netzplanern, neue Wind- und Solarparks zu genehmigen, weil sie wissen, dass es ein Werkzeug gibt, um Frequenz und Spannung zu stabilisieren, wenn sich das Wetter abrupt ändert.

Der große Haken: Woher der Wasserstoff kommt

Wasserstoff ist nicht automatisch sauber. Der Großteil des heute weltweit genutzten Wasserstoffs wird aus Erdgas hergestellt – ein Prozess, der große Mengen CO₂ freisetzt, oft ohne Abscheidung.

Damit eine Turbine wie Jupiter I klimapolitisch wirklich Sinn ergibt, braucht sie verlässlich Wasserstoff aus Elektrolyse, die überwiegend mit erneuerbarer Energie oder Kernenergie betrieben wird.

Das erfordert weiterhin enorme Investitionen in Elektrolyseure, neue Pipelines, aufgerüstete Speicherstandorte und Sicherheitssysteme. Zudem müssen Länder die Planung von Stromnetzen und künftigen Wasserstoffnetzen koordinieren – keine kleine Governance-Aufgabe.

Schlüsselbegriffe und praktische Auswirkungen

Was „Combined Cycle“ bedeutet

Die Erwähnung von „Combined Cycle“ bezieht sich auf eine Anlage, bei der Abwärme der Hauptturbine genutzt wird, um eine zweite Dampfturbine anzutreiben.

Statt heiße Abgase direkt an die Luft abzugeben, fangen Abhitzekessel die Wärme ab, erzeugen Dampf und holen zusätzliche Elektrizität aus demselben Brennstoff heraus. Das kann den Gesamtwirkungsgrad im Vergleich zu einer einfachen Turbine allein um 10–20 Prozentpunkte erhöhen.

Wie das in realen Netzen aussehen könnte

Man stelle sich eine Küstenprovinz vor, gespickt mit Offshore-Windparks. Während eines starken nächtlichen Sturms könnte die Erzeugung den lokalen Bedarf um mehrere Gigawatt übersteigen. Elektrolyseure nahe der Küste könnten diesen Überschuss zu Wasserstoff umwandeln und in unterirdischen Kavernen speichern.

Tage später, wenn sich ruhiges Wetter über die Region legt und Klimaanlagen die Nachfrage nach oben treiben, könnten Wasserstoffturbinen wie Jupiter I schnell und flexibel Strom liefern, länger durchhalten als große Batteriebänke und den Druck auf Fernübertragungsleitungen reduzieren.

Umgekehrt könnte eine zu starke Abhängigkeit von Wasserstoff zum Ausgleich die Haushaltsstrompreise erhöhen, falls das Gas teuer bleibt. Politik und Regulierer werden Kosten und Risiken mit anderen Optionen vergleichen müssen – etwa Netzausbau, Demand Response (Lastmanagement), Pumpspeicher und Langzeitspeicherbatterien.

Risiken, Nutzen und wie es weitergeht

Jupiter I zeigt sowohl das Potenzial als auch die Zielkonflikte von Wasserstoff im Energiesystem. Auf der Nutzenseite belegt es, dass großskalige, echtzeitfähige Stromerzeugung aus reinem Wasserstoff technisch möglich ist – mit klarem Potenzial, Emissionen zu senken und mehr Erneuerbare zu unterstützen.

Zu den Risiken zählen Leckagen in der Infrastruktur und Sicherheitsvorfälle, aber auch die Möglichkeit, dass „saubere“ Wasserstoffmengen nicht schnell genug mitwachsen – und Turbinen dadurch wieder an fossil erzeugten Wasserstoff gebunden werden. Zusätzlich konkurrieren Schwerindustrie, Schifffahrt und Luftfahrt um denselben Wasserstoff und argumentieren jeweils, ihr Sektor habe den größeren Bedarf.

Vorerst steht MingYangs Riesenturbine in der Inneren Mongolei als laufender Praxistest. Während mehr Daten zu Betriebsstunden, Zuverlässigkeit und Kosten vorliegen, werden Regulierungsbehörden und Netzbetreiber in Europa, den USA und anderswo genau hinsehen, um zu beurteilen, ob Wasserstoffturbinen dauerhaft einen Platz in ihrem künftigen Strommix verdienen.