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Grüner und schwarzer Wasserstoff

Mehr als 95 Prozent haben ihren Ursprung in fossilen Brennstoffen - aus Erdgas via Dampfreformierung oder auch über die Vergasung von Kohle. Für jede Tonne Wasserstoff entstehen dabei mindestens zehn Tonnen CO2. Ein großes Einsparpotenzial, um das Klima zu entlasten und Kosten für CO2-Emissionsrechte zu sparen.

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"Die chemische Industrie könnte damit durchaus als ein Wegbereiter für eine Wasserstoffwirtschaft dienen", sagt ISE-Forscher Hebling. Eine Hürde sind heute allerdings die noch deutlich höheren Kosten für grünen Wasserstoff. Je nach Strompreis kostet Wasserstoff aus der Elektrolyse rund 7 bis 10 Euro pro Kilogramm, die Produktion aus Erdgas dagegen 2 bis 3 Euro. "Doch im Laufe des nächsten Jahrzehnts wird sich diese Kostenschere schließen", sagt Hebling. Als Treiber dieses Trends erwartet er mit einer anlaufenden Serienfertigung fallende Preise für Elektrolyseure einerseits und teurere Emissionsrechte in der Größenordnung von 20 Euro pro Tonne CO2 andererseits.

Parallel ist nicht ausgeschlossen, dass die sich die Elektromobilität mit Brennstoffzellen eine wachsende Nische im Fern- und Lastverkehr auf Straße und Schiene sichert. "Diese Technologie wird im nächsten Jahrzehnt konkurrenzfähig", ist DLR-Forscher Sattler überzeugt.

Auch könnten Elektrolyseanlagen mit Wasserstoffspeicher an zahlreichen Netzknoten schwankende Einspeisung von Wind- und Solarkraftwerken ausgleichen und so das Stromnetz stabilisieren. Selbst die Einspeisung grünen Wasserstoffs in das vorhandene Erdgasnetz bliebe weiterhin möglich. Doch zweifeln sowohl Hebling als auch Sattler, dass diese vor wenigen Jahren noch oft propagierte Power-to-Gas-Nutzung von regenerativ erzeugtem Wasserstoff schon jetzt sinnvoll sein kann. Das Gleiche gilt für die Umwandlung von Wasserstoff in Methan über eine Reaktion mit CO2. "Die Methanisierung wird vielleicht in 20 Jahren relevant", sagt Hebling.

Mit der Entwicklung der Wasserstofftechnologien und der Forschungsförderung durch die Regierungen in Berlin und Brüssel sind die Forscher durchaus zufrieden. Doch nun gelte es, mit politischen Randbedingungen den Weg in die großtechnische Anwendung zu ebnen. Wie dies konkret aussehen könnte, zeigt die Studie zur Wasserstofferzeugung mit Offshore-Windparks. Solche Anlagen sollen ähnlich wie derzeit Wind- und Solarparks gezielt ausgeschrieben werden und die Betreiber auf 20 Jahre Prämien für den produzierten Wasserstoff erhalten. Wer mit der geringsten Prämie - Größenordnung etwa vier Euro pro Kilogramm - kalkuliert, bekommt den Zuschlag.

"Auf dem Weg zur Wasserstoffwirtschaft hinken wir in Europa ein bisschen hinterher", sagt Sattler. Japan sei da deutlich weiter. Tatsächlich bildet dort Wasserstoff das zentrale Element der Energiepolitik. Massiv wird der Einbau von Brennstoffzellen-Systemen in Häusern gefördert, die aus Wasserstoff sowohl Strom als auch Wärme erzeugen. 230.000 Anlagen sind bereits installiert, bis 2030 sollen weitere fünf Millionen folgen. Statt Erdgas will Japan forciert Wasserstoff importieren und seine Gaskraftwerke entsprechend umrüsten. Nicht zuletzt zählt der Autobauer Toyota weltweit zu den führenden Entwicklern von serienreifen Wasserstofffahrzeugen.

"Japan meint es ernst mit der Wasserstoffwirtschaft", sagt auch Hebling. Und das Land will auch international mit dieser Strategie überzeugen. So ist Wasserstoff ein zentrales Thema für die G20-Präsidentschaft Japans 2019. Auch die Olympischen Spiele 2020 in Tokio werden ganz im Zeichen des Wasserstoffs stehen. Das Gas wird die Energieversorgung des olympischen Dorfes sichern und sogar das olympische Feuer brennen lassen. Da Wasserstoff allerdings farblos verbrennt, ist ein kleiner Trick vorgesehen. Der Zusatz von Kupfer wird die Flamme in einem kräftigen Grün flackern lassen.

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Chevarez 28. Sep 2019

Tipp topp! Und was haben Luftschiffe mit Wasserstoff bei atmosphärischem Druck jetzt...

Chevarez 28. Sep 2019

Und dank der relativen Ungefährlichkeit von Wasserstoff haben dieses Unglück zig...

Chevarez 28. Sep 2019

Auf welchen Fakten basierst du diese Abschätzung der Zerstörung bei dem von dir...

VigarLunaris 26. Jul 2019

Gut betrüllt Löwe: Lesen - verstehen und bitte das herausbrüllen der Informationen auf...

magicteddy 23. Jul 2019

Wasserstoff für die mobile Verwendung selber herzustellen bzw. auf den nötigen Druck zu...


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