Wasserstoff

Synergien für die Energiewende

Die Europäische Kommission hat ihren europäischen "Grünen Deal" vorgestellt. Dieser beinhaltet, als erster Kontinent bis 2050 klimaneutral zu werden. Dieses äußerst ehrgeizige Ziel kann nur über Sektorenkopplung erreicht werden. Die Sektorenkopplung verbindet die bislang getrennten Bereiche Strom, Wärme und Mobilität insbesondere über die erforderlichen Speicher. Die Kopplung dieser Sektoren schafft Synergien für die Energiewende.

 

Erneuerbare Energien sind im Prinzip reichlich vorhanden, nur stehen sie nicht immer an den Orten zur Verfügung, an denen sie ge- und verbraucht werden, und auch nicht immer zu den gewünschten Zeiten. Batteriespeicher sind für die benötigten Speichermengen zu klein. Mit Hilfe des Energieträgers Wasserstoff können diese örtlichen und zeitlichen Lücken zwischen Angebot und Nachfrage geschlossen werden.

 

Wasserstoff, der Energieträger und Energiespeicher der Zukunft.

Wasserstoff ist ein farbloses, geschmack- und geruchloses Gas, das auf der Erde weit verbreitet ist und fast ausschließlich in chemischen Verbindungen (Wasser, Säuren, Kohlenwasserstoffen, anderen organischen Verbindungen) vorkommt. Es wird schon seit mehr als hundert Jahren als Industriegas z.B. zur Ammoniakproduktion eingesetzt. Diese etablierte Technologiekommt nach und nach auch in anderen Bereichen zum Einsatz:

  • Industrielle Energieversorgung  und Prozesse
  • Elektromobilität für Pkw, Lkw, Bus und Bahn sowie Intralogistik (Gabelstapler)
  • Langzeitenergiespeicherung
  • Hausenergieversorgung

Wasserstoff ist keine Energiequelle sondern ein Energieträger. Dies bedeutet, dass er mit Hilfe von anderen Energieformen wie Strom per Elektrolyse gewonnen wird. Er ist das am häufigsten vorkommende Element in der Natur und wird – anders als fossile Kraftstoffe wie Rohöl oder Erdgas – niemals erschöpft sein.  

Die Umwandlung von Wasserstoff in Strom erfolgt über Brennstoffzellen.

In Brennstoffzellen wird eine elektrochemische Reaktion genutzt, um aus Wasserstoff elektrische und thermische Energie zu erzeugen. Hierbei weisen sie einen deutlich besseren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren auf. Brennstoffzellen, die mit reinem Wasserstoff betrieben werden, arbeiten praktisch schadstofffrei, da neben der Energie nur Wasserdampf anfällt.

Bisher wird Wasserstoff überwiegend aus Gas, Öl oder Kohle gewonnen, wobei viel CO2 freigesetzt wird. Nur ein kleiner Anteil wird aus Strom per Elektrolyse erzeugt. Daher wird derzeit erforscht, wie Wasserstoff aus Erdgas ohne CO2-Erzeugung gewonnen werden kann. Dies kann durch Einsatz von erneuerbaren Energien geschehen oder durch neuartige Verfahren aus Erdgas, bei denen fester Kohlenstoff (Graphit) entsteht, der sich sehr gut lagern lässt. Dies wird voraussichtlich ein wichtiger Baustein für die Übergangszeit sein, um die gesteckten Klimaziele zu erreichen.

 

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