Neben dem Einsatz von Strom und Land kommt Wasser als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Wasserstoff bei der Elektrolyse eine nicht zu vernachlässigende Rolle zu. „So braucht es für eine Kilowattstunde Wasserstoff rund 0,3 l aufgereinigtes Süßwasser. Hochgerechnet auf 100 TWh wären dafür rund 30 Millionen Kubikmeter Wasser nötig, was dem durchschnittlichen jährlichen Wasserbedarf von knapp 700.000 Menschen in Deutschland entspricht.“ (KLIMA-ALLIANZ DEUTSCHLAND, 2021, S. 9) Darüber hinaus wird es für die Kühlung, den Betrieb und die Reinigung der erneuerbaren Stromerzeugungsanlagen benötigt (vgl. MATTHES, 2021).
Je nach Produktionsstandort kann dieses Wasser knapp bemessen sein und insbesondere in ariden Gebieten Verteilungsfragen auslösen, wenn es z. B. um die Versorgung der heimischen Bevölkerung mit Trinkwasser oder die Nahrungsmittelproduktion geht (vgl. WUPPERTAL INSTITUT/ DIW ECON, 2020).
Ist am Standort kein oder nicht ausreichend Süßwasser vorhanden, werden Meerwasser-Entsalzungsanlagen eingesetzt (vgl. MERTEN & SCHOLZ, 2021). Mit der Entsalzung von Meerwasser gehen allerdings ein hoher Energieverbrauch, CO2-Emissionen und nicht unerhebliche Mengen an Rückständen in Form von Salzlauge (Sole) einher. „Die physikalischen und chemischen Abwassereigenschaften hängen von dem Entsalzungsverfahren und dem Betrieb der einzelnen Anlagen ab. (…) Neben geringen Konzentrationen an Kupfer und Nickel aus der Korrosion von Wärmetauscherflächen sind oftmals im Abwasser Restmengen von Chlor, das zur Verminderung von Bewuchs zugesetzt wird, halogenierte organische Reaktionsprodukte wie z. B. Trihalomethane, sowie so genannte Antikalk- und Antischaumbildner. (…) Die Reinigung thermischer Anlagen erfolgt durch Spülen mit sauren Lösungen, denen Korrosionsinhibitoren zugesetzt werden. In großen Anlagen in Europa, Israel, Australien und den USA werden diese Schlämme neuerdings i.d.R. entwässert und – aufgrund ihres Salzgehaltes – in speziellen Deponien entsorgt, um Trübungsfahnen im Meer und dadurch bedingte mögliche Umwelteffekte zu vermeiden.“ (LATTEMANN, 2011, S. 454-458; vgl. auch NWR, 2021b) Da bislang ein internationaler Standard für eine nachhaltige Meerwasserentsalzung fehlt, mit dem sowohl der Energieverbrauch als auch die Entsorgung der Rückstände geregelt wird (vgl. HEINEMANN & MENDELEVITCH, 2021), muss bei Wasserstoffproduktionen außerhalb der oben genannten Länder sichergestellt werden, dass die technischen Möglichkeiten und das Wissen um Auswirkungen auf die Meeresumwelt und ihr Schutz auch vor Ort entsprechend ausgeschöpft werden.
Ein weiteres Risiko liegt im Transport von grünem Wasserstoff und Folgeprodukten (vgl. SRU, 2021, S. 30). Chemikalien, die als Trägersubstanzen eingesetzt werden, können bei Unfällen umweltgefährdend sein (vgl. SRU, 2021). Werden z. B. bestehende Pipelines genutzt, ist zu prüfen, ob eine Versprödung und Rissbildung des Stahls möglich ist und erhöhte Wartungsarbeiten notwendig sind. „Eine Umrüstung bestehender Erdgasinfrastruktur für Wasserstoff ist technisch anspruchsvoll und mit hohen Unsicherheiten verbunden. Die allgemeine Schlussfolgerung, dass die Umrüstung günstiger als der Neubau reiner Wasserstoffpipelines sei, kann nach Ansicht des SRU nicht gezogen werden.“ (SRU, 2021, S. 69) Werden neue Pipelines gebaut, gehen damit entsprechende Umweltauswirkungen einher; kommen Schiffe zum Einsatz (Flüssigwasserstoff, Ammoniak, LOHL) besteht bei Unfällen Gefahr für die Umwelt, da z. B. Ammoniak im Wasser löslich und für Wasserorganismen giftig ist (vgl. SRU, 2021).
Neben den ökologischen Aspekten wie der Entsorgung der Rückstände aus einer Meerwasser-Entsalzungsanlage gilt es – vorrangig bei Produktionen für Importe – Verteilungskonflikte um Wasser zu vermeiden sowie die lokale Wasserversorgung durch die Produktion von Wasserstoff nicht zu gefährden. „Bei Zielkonflikten hat der Ausbau der erneuerbaren Trinkwasserentsalzung stets Vorrang. Im Fall von Entsalzungsanlagen muss sich auch die Wasserversorgung entsprechend verbessern, indem ein Teil des entsalzten Wassers bei Bedarf der lokalen Bevölkerung zugänglich gemacht werden kann (NWS, 2021, S. 9). Zudem sollten lokale Wasserpreise überwacht und bei durch die Wasserstoffproduktion ausgelösten Preissteigerungen Gegenmaßnahmen ergriffen werden. „Investitionen in eine verbesserte lokale Wasserinfrastruktur zur Verringerung von Verlusten und Verdunstung sowie zusätzliche Wasserproduktion durch Meerwasserentsalzung könnten die lokale nachhaltige Entwicklung unterstützen.” (HEINEMANN & MENDELEVITCH, 2021, S. 5; vgl. auch KLIMA-ALLIANZ DEUTSCHLAND, 2021)