Wasserstoff als Zukunftsenergie

Wasserstoff als Energieträger für die Mobilität ist ein bekanntes Prinzip. Bislang wird Wasserstoff jedoch überwiegend in ressourcenintensiven Verfahren aus fossilen Energieträgern gewonnen. Doch die steigende Nutzung von regenerativen Energien und die vermehrte Gewinnung von grünem Wasserstoff aus Windkraft und Solarenergie eröffnet der Forschung die Möglichkeit, Wasserstoff als Energiespeicher in Betracht zu ziehen.

Wasserstoff selbst ist keine Energiequelle, unter der Idee von Wasserstoff als Energiespeicher werden Wege verstanden, überschüssigen Strom in Wasserstoff umzuwandeln. Der für die Produktion von klimaneutralem Wasserstoff nötige überschüssige Strom stammt aus erneuerbaren Energien. In Zeiten niedrigen Energiebedarfs soll Strom aus Wind- und Solarkraft zur Wasserstoffproduktion genutzt werden, um anschließend den Wasserstoff in speziellen Speichern zu sammeln.

Als Energieträger wird Wasserstoff als Alternative zu fossilen Brennstoffen in Betracht gezogen und teils schon eingesetzt. Ein Beispiel für Wasserstoff als Energieträger ist die Brennstoffzelle, die Wasserstoff zu Strom umwandelt. Ob Wasserstoff Energieträger der Zukunft werden kann, hängt allerdings vor allem von der Art und Weise ab, wie Wasserstoff gewonnen werden kann.

Auch wenn Wasser wohl der häufigste Stoff auf der Erde und das Vorkommen an Wasserstoff nahezu endlos ist, muss dennoch der Wasserstoff im Wasser aus seiner Verbindung mit Sauerstoff gelöst werden. Dies ist eine der größten Hürden bei der Wasserstoff Energiegewinnung.

Denn derzeit wird deutlich mehr Energie zur Gewinnung benötigt, als der Wasserstoff anschließend – beispielsweise in Brennstoffzellen Kraftwerken oder in einem Wasserstoff Kraftwerk – freisetzt.

An diesem physikalischen Grundsatz wird sich nichts ändern, allerdings kann an zwei Punkten gearbeitet werden:

1. Erforschung effizienterer Wege zur Wasserstoffproduktion, um mit weniger Energieeinsatz mehr Wasserstoff zu gewinnen und
2. Nutzung erneuerbarer Energiequellen zur Wasserstofferzeugung.

Wenn die benötigte Energie aus Photovoltaik oder Windkraft stammt, ist es möglich, durch saubere Techniken an Wasserstoff Energie zu gelangen. Daher gibt es aktuell vermehrt die Überlegung, zusätzlich überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen für die Wasserstoff Energiegewinnung heranzuziehen. Über diesen Weg bleibt Strom aus Wasserstoff immer CO2-neutral.

Den „perfekten“ Energiespeicher, der praktisch überall zur Anwendung kommen kann, gibt es leider nicht. Ob ein Energiespeicher geeignet ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa von Größe, Verfügbarkeit, Platzbedarf und Kosten für den laufenden Betrieb.

In Zeiten der Energiewende und der umweltpolitischen Bemühungen gegen den Klimawandel ist der beste Energiespeicher derjenige, der sich vollständig klimaneutral betreiben lässt und der selbst (für Aufbau, Betrieb und Speicherkapazität) möglichst wenig Ressourcen verbraucht. Nicht ohne Grund suchen Unternehmen und Forschung verstärkt nach Möglichkeiten, Wasserstoff als Energiespeicher einzusetzen.

Wasserstoff als Energiespeicher kann – sofern die gesamte Produktion des Wasserstoffs und die nötige Stromerzeugung klimaneutral abläuft – einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Denn die Nutzung von Wasserstoff Energie ist umweltfreundlich: Als Abfallprodukt bleibt nur Wasser zurück.

Ein weiterer Vorteil von Wasserstoff ist seine hohe Energiedichte. Damit ist gemeint, dass bereits geringe Mengen an Wasserstoff viel Energie speichern können und dies sogar über einen sehr langen Zeitraum, da bei der Speicherung von Wasserstoff kaum Energie verloren geht.

Damit Wasserstoff die Energiewende voranbringt und sein volles Potenzial als Energiespeicher ausschöpft, um beispielsweise Solarenergie in Wasserstoff speichern zu können, muss weiter daran geforscht werden, wie Wasserstoff effizienter hergestellt werden kann.

Dies sollte jedoch nicht den Blick auf die Chancen von Wasserstoff als Energiespeicher verstellen. Solange die Sonne scheint und der Wind weht, erzeugen Wind- und Solaranlagen Energie aus diesen beiden Quellen.

Wasserstoff bietet eine gute Möglichkeit, überschüssige Energie aus diesen beiden Energiequellen sinnvoll zu nutzen. Dafür muss die Politik noch weitere Weichen stellen und die Infrastruktur für die Herstellung und den Transport von Wasserstoff ausbauen.

Wusstest du, dass Wasserstoff verschiedene Farben annehmen kann? Ok, das ist eigentlich nicht ganz richtig, schließlich ist Wasserstoff ein durchsichtiges Gas und kommt am häufigsten in Form von Wasser vor, einer ebenfalls transparenten Flüssigkeit.

Aber vielleicht hast du in den Medien schon mal von grünem Wasserstoff gehört. Es gibt noch weitere Farben, wie den blauen oder grauen Wasserstoff. Diese Farbbenennungen geben darüber Auskunft, wie der Wasserstoff gewonnen wurde.

Grauer Wasserstoff stammt aus der Produktion mit fossilen Brennstoffen, blauer Wasserstoff wird ebenfalls mit fossilen Brennstoffen hergestellt, aber das dabei entstehende CO2 wird anschließend unterirdisch eingelagert und gelangt nicht in die Erdatmosphäre. Der für die Energiewende entscheidende Wasserstoff ist der sogenannte grüne Wasserstoff, der ausschließlich mithilfe von erneuerbaren Energien gewonnen wird. Mehr über die Wasserstoff-Farblehre und die Bedeutung von Wasserstoff als Energiespeicher gibt es hier in unserem Podcast zum Nachhören.

Wie wichtig der grüne Wasserstoff für Unternehmen ist und wie du selbst als Wasserstoffexperte zum Gelingen der Energiewende beitragen kannst, lernst du in unserem Zertifikatslehrgang: Fachexperte für Wasserstoffanwendungen (IHK).