Wasserstoff
Wasserstoff und grüner Wasserstoff
Etwa 75 Prozent unseres Sonnensystems bestehen aus Wasserstoff. Immer öfter wird Wasserstoff im Zusammenhang mit den Themen Energiewende und Klimaschutz diskutiert.
Wenn es nach dem Bundeswirtschaftsministerium geht, soll das farb- und geruchlose Gas in den Sektoren Verkehr, Industrie, Gebäude und Stromerzeugung, schon bald eine noch wichtigere Rolle spielen.
Doch welche Arten von Wasserstoff gibt es? Und was macht Wasserstoff als gasförmigen Energieträger so attraktiv? Und was ist grüner Wasserstoff?
Wie wird Wasserstoff hergestellt?
Zur Erzeugung von Wasserstoff kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Bei der Wasserelektrolyse etwa wird Wasser unter Einsatz von Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt.
Im Rahmen von sogenannten Reformierungsverfahren wird Wasserstoff als Nebenprodukt aus Prozessen der chemischen Industrie freigesetzt.
Was ist Wasserstoff?
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum. In seiner reinsten Form ist Wasserstoff normalerweise ein Gas – eine farb- und geruchlose Substanz, die verbrannt werden kann, um Wärme zu erzeugen. Außerdem ist Wasserstoff einer der Bestandteile eines Wassermoleküls.
Etwa 96 Prozent des in Europa verbrauchten Wasserstoffs wird durch fossile Brennstoffe wie Erdgas erzeugt, wobei erhebliche Mengen an CO2 freigesetzt werden. Er kann auch mit Biogas, Kernkraft oder erneuerbaren Energien hergestellt werden. Die Bundesregierung ist überzeugt, dass Wasserstoff, der klimaneutral hergestellt wird, in vielen industriellen Sektoren entscheidende Beiträge zur CO2-Reduktion leisten kann.
Wasserstoff und Power-to-Gas
Power-to-Gas bezeichnet die Herstellung eines Brenngases mittels Wasserelektrolyse unter Einsatz von elektrischem Strom. Mit der Power-to-Gas-Technologie kann Ökostrom durch Elektrolyse in Wasserstoff oder synthetisches Erdgas (Synthetic Natural Gas - SNG) umgewandelt und im Erdgasnetz gespeichert werden.
Die Power-to-Gas-Technologie gilt als energiewirtschaftlich und ökologisch sinnvoll, wenn für die Herstellung Stromüberschüsse aus erneuerbaren Energien wie Windkraft oder Solarstrom verwendet werden.
Welche Vorteile bietet Wasserstoff?
Wasserstoff wird gern als Kraftstoff der Zukunft bezeichnet, da er praktisch unbegrenzt und überall in der Erde vorhanden ist.
Wasserstoff steht zu allen Tages- und Jahreszeiten zur Verfügung und ist als Bestandteil des Wassers in großen Mengen vorhanden. Wasserstoff kann als Energiespeicher auch aus regenerativen Energien gewonnen und im Anschluss in fast allen Energie verbrauchenden Bereichen eingesetzt werden.
Dazu gehören zum Beispiel die Bereiche Mobilität, Wärme oder auch Strom.
Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Verbrennung von Wasserstoff neben geringen Mengen an Stickoxiden wieder Wasser entsteht, und daher Wasserstoff nicht zum Treibhauseffekt beiträgt.
Wo wird Wasserstoff eingesetzt?
Bei der Verbrennung gibt Wasserstoff seine chemisch gespeicherte Energie in Form von Wärme ab. In der Brennstoffzelle etwa geschieht dies in Form von Strom und Wärme.
Mobile Anwendungen: PKW mit Brennstoffzelle, Stadtbusse mit Wasserstoffverbrennungsmotor, LKW, Straßenbahnen, Lokomotiven und Schiffe, Wasserstoff-Flugzeuge
Stationäre Anwendungen: Brennstoffzellen als kleine Heizkraftwerke, Mobile Energiestationen zur Versorgung von Telefonanlagen oder als Notstromaggregate, Minibrennstoffzellen als leistungsfähiger Batterieersatz in elektrischen Geräten (Laptops)
