Energiequelle, Speichermedium, Ersatz für fossile Brennstoffe: Wasserstoff (H₂) kommt in der Energiewende eine wichtige Rolle zu. Doch wie entsteht Wasserstoff? Welche Eigenschaften bringt er mit? Und wie hilft er dabei, unsere Klimaziele zu erreichen? Spannende Fakten über den Energieträger der Zukunft.
Was ist Wasserstoff?
Schon gewusst, dass Wasserstoff das häufigste Element im Universum ist? Auf der Erde kommt Wasserstoff hauptsächlich gebunden vor – in Form von Wasser (H₂O) oder als Wasserstoffgas (H₂). In molekularer Form steckt er außerdem in fossilen Rohstoffen wie Erdgas und Erdöl sowie in mehr als der Hälfte aller bekannten Mineralien. In Reinform ist Wasserstoff bei Normaltemperatur gasförmig. Wird er unter geringem Druck auf -253 Grad Celsius heruntergekühlt, verflüssigt er sich. Fest wird er bei -259 Grad.
Wo wird Wasserstoff genutzt?
Wasserstoff lässt sich auf unterschiedliche Weise in nutzbare Energie umwandeln. Die besonders im Hochlauf der Wasserstoff-Wirtschaft relevanten Sektoren sind:
Industrie
Laut Nationalem Wasserstoffrat liegen die wichtigsten Einsatzbereiche von Wasserstoff in der Stahl- und Chemieindustrie. In der Stahlindustrie kann Wasserstoff Kohle als Reduktionsmittel ersetzen, in der Chemieindustrie braucht es Wasserstoff, um beispielsweise Erdöl als Rohstoff abzulösen. Außerdem kann Wasserstoff in Unternehmen, die Prozesswärme auf hohem Temperaturniveau brauchen, zum Einsatz kommen.
Strom- und Wärmeerzeugung
Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, wird ergänzend zu den erneuerbaren Energien regelbare Stromleistung gebraucht. In der Wärmeversorgung werden Fern- und Nahwärmenetze eine wichtige Rolle spielen. Die dafür notwendige Energie kann durch Wasserstoff-Kraftwerke zur Verfügung gestellt werden.
Verkehrssektor
In Deutschland liegt ein weiterer Schwerpunkt der Nationalen Wasserstoffstrategie neben der Dekarbonisierung der Industrie auf dem Verkehrssektor und dem Transportwesen. Insbesondere Lastkraftwagen, Busse und die Luftfahrt, die sich nicht so einfach elektrifizieren lassen wie der motorisierte Individualverkehr, sollen mit grünem Wasserstoff ihre Emissionen verringern.
Wie wird Wasserstoff hergestellt?
Wasserstoff kommt auf der Erde nur in gebundener Form vor. Um ihn in Reinform zu gewinnen, muss er aus dem Ausgangsstoff – etwa Erdgas oder Wasser – mithilfe von Energie abgespalten werden. Die am weitesten verbreitete Methode zur Wasserstoffherstellung ist derzeit noch die Dampfreformierung von Erdgas – bei diesem Verfahren entsteht allerdings auch CO₂, das in die Atmosphäre entweicht. In Zukunft soll zunehmend die Elektrolyse zum Einsatz kommen, bei der Wasser mithilfe von Strom in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten wird. Wie umweltfreundlich diese Methode ist, hängt vom Ursprung der dabei genutzten Energie ab.
