Wasserstoff

der Grundbaustein alles Lebens und Energieträger von morgen

Wasserstoff als Energieträger

ist eines der aktuellsten Themen unserer Zeit. Erfahrt mehr über das Potential des Wasserstoff und weshalb er der Energieträger der Zukunft ist.

Wasserstoff ist ein chemisches Element, welches in der Natur in Form von Molekülverbindungen vorkommt. So ist die bekannteste Kombination Wasser – H20 – welches Grundbaustein des Lebens auf der Erde ist. Wasserstoff ist das erste Element in unserem Periodensystem und durch seinen Atomaufbau sehr leicht und klein. Dadurch entstehen viele Vorteile, die wir nutzen können um Wasserstoff als Energieträger von morgen einzusetzen.

Wasserstoff hat durch seine chemischen Eigenschaften extreme Vorteile zu anderen Energieträgern.

1. Der größte Vorteil zeichnet sich in der Energiedichte aus. Hier ist Wasserstoff mit 33,33 kWh/kg der Energieträger, der bezogen auf sein Eigengewicht mit Abstand am meisten Energie freisetzen kann.
In der Darstellung sehen Sie die Energiedichte von verschiedenen Energieträgern im Vergleich.

BrennstoffHeizwert in kWh/kg
Wasserstoff33,33
Erdgasca. 10,56
Benzinca. 12,12
Batterien (Stand der Technik)Energiespeicherdichte in kWh/kg
NCA Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxide0,2 – 0,26
LCO Lithium-Kobalt-Oxide0,15 – 0,2

Quellen : RP-Energie-Lexikon – Heizwert, Energiedichte, Autor Dr.Paschotta
Sachstand-Energiespeicher der Elektromobilität Entwicklung der Energiedichten –
Aktenzeichen: WD 8 – 3000 – 090/20

  1. Ein weiterer Hauptvorteil ist, dass Wasserstoff, anders als fossile Brennstoffe, klimaneutral hergestellt und genutzt werden kann. Außerdem ist er unerschöpflich, da er nur umgewandelt wird und nicht verbraucht.

3. Desweiteren ist Wasserstoff sicher, leicht zu handhaben und transportabel. Auch die Speicherung gestaltet sich als relativ einfach.

All diese Vorteile vereint machen Wasserstoff zu dem Energieträger von morgen – oder wie es Jules Vernes schon 1874  erkannte : „Die Energie von morgen ist Wasser, das durch elektrischen Strom zerlegt worden ist“

Die verschiedenen Farbbezeichnungen stehen hier jeweils für eine andere Art und Weise der Herstellung.

Grüner Wasserstoffder Energieträger welcher die Energiewende ermöglicht

Als grün wird Wasserstoff bezeichnet, der per Elektrolyse mit Strom aus Nachhaltigen Energiequellen hergestellt wird. Hierzu gehören beispielsweise Windkraftanlagen oder Photovoltaikanlagen. Dieser Wasserstoff ist demnach sehr umweltfreundlich hergestellt und setzt bei der Herstellung keine weiteren Emissionen frei.

Grauer WasserstoffWasserstoff aus fossilen Brennstoffen

Als grauen Wasserstoff wird jener definiert, welcher aus fossilen Brennstoffen extrahiert wird. Das bekannteste Verfahren ist hierbei die sogenannte „Dampfreformierung“. Hierbei wird zum Beispiel Erdgas in Wasserstoff und CO2 aufgespalten. Pro produzierter Tonne Wasserstoff werden hierbei etwa 10 Tonnen CO2 in die Erdatmosphäre freigegeben. Damit ist diese Art der Wasserstoffherstellung mit Abstand die Umweltbelastenste und sollte vermieden werden. Eingesetzt wird Sie unter anderem in industriellen Prozessen wie der Düngerherstellung.

Blauer WasserstoffImmernoch fossil aber CO2 neutral

Blauer Wasserstoff ist im Prinzip grauer Wasserstoff welcher den Vorteil hat, dass hier bei der Produktion das entweichende Kohlenstoffdioxid aufgefangen und gespeichert wird. Dadurch wird dieser Prozess als CO2 neutral angesehen, dennoch werden fossile Brennstoffe benötigt und es wird weitere Energie gebraucht, um die Speicherung erst einmal möglich zu machen. Deshalb ist diese Mehtode als ökologisch verträglicher als die bei grauem Wasserstoff anzusehen, hat jedoch auch große Nachteile.

Türkisener Wasserstoff Spaltung von Methan

Bei türkisenem Wasserstoff wird ein Verfahren herangezogen, welches sich Methanpyrolyse nennt. Hierbei wird Methan thermisch gespalten und trennt sich dann in Wasserstoff und festes Kohlenstoffdioxid. Wenn hierbei Strom aus erneuerbaren Energiequellen genutzt wird und das entstehende Kohlenstoffdioxid gespeichert wird, wird auch diese Methode als CO2 – Neutral angesehen.

Fazit
In Zukunft wird grüner Wasserstoff der Energieträger der Wahl sein. Die Vorteile liegen auf der Hand – er kann Klimafreundlich hergestellt werden und ist nicht auf begrenzte fossile Brennstoffe angewiesen. Außerdem kann die Herstellung Überstromkapazitäten nutzen und somit im Prinzip Energie nutzen, welche sonst nicht nutzbar wäre – ein weiterer Vorteil für grünen Wasserstoff!

 

Fassen wir kurz zusammen – Wasserstoff hat einen wesentlich höheren Heizwert als alle anderen Brennstoffe. Wasserstoff kann klimafreundlich hergestellt werden und durch die Flexibilität bei der Herstellung können Überstromkapazitäten genutzt werden, welche sonst verfallen würden.
Außerdem ist er unerschöpflich, es gibt keine Probleme mit Umweltverschmutzung bei Austritt oder ähnlichem und er ist gut transportabel.

All dies macht Ihn zu dem Energieträger unserer Wahl!

Wasserstoff wird in vielen verschiedenen Branchen genutzt.
So dient er in industriellen Prozessen oft als Bestandteil zur Herstellung verschiedener Stoffe wie Beispielsweise Ammoniak.
Als Energieträger wird er in den Sektoren der Wärmeerzeugung, Mobilität, Stromerzeugung & Speicherung und als Medium für den Transport von Energie genutzt.

Die Zukunft gehört grünem Wasserstoff. Nur wo kommt dieser in Zukunft her?
Schon heute gibt es Projekte, welche Wasserstoff als Energieträger einsetzen um den im Norden erzeugten Strom in südlichere Regionen von Deutschland zu bringen.
Für die Zukunft wird jedoch größer gedacht. So gibt es zahlreiche Projekte, wie beispielsweise die  „Gemeinsame Absichtserklärung zur Gründung einer Wasserstoffzusammenarbeit zwischen Deutschland und Saudi-Arabien.“, welche alle das Ziel verfolgen Wasserstoff in sonnenreichen Gebieten mit sehr viel freiliegender Fläche zu erzeugen und ihn dann durch ein internationales Logistiknetzwerk in die Regionen sendet die den Wasserstoff nutzen wollen. 
So soll eine weltweite Infrastruktur entstehen wo der Wasserstoff dort erzeugt wird wo dies am effizientesten Möglich ist und dann in die Staaten transportiert wird die diesen benötigen.

Wasserstoff ist aktuell noch ein relativ teurer Brennstoff. Der Preis liegt durchschnittlich bei etwa 9,50 Euro/kg.
Doch dies soll sich in Zukunft stark ändern.
So soll nach einer Studie des Analyseunternehmens Statista der Herstellungspreis für grünen Wasserstoff von aktuell noch etwa 16,5 ct/kWh bis 2030 auf 9-12 ct/kWh sinken. Bis 2050 rechnet Statista mit einer Preisminderung bei der Herstellung von grünem Wasserstoff auf 6-9 ct/kWh, was in etwa einem Preis von 2-3 Euro pro Kilogramm Wasserstoff entspricht.
Quelle : Wasserstoff: Produktionskosten nach Typ bis 2050 | Statista

HTM Hydro Technology Motors Gmbh