Stimulierter Wasserstoff: Wasserstoff gezielt in der Erde entstehen lassen
Die Akademieninitiative Esys(öffnet im neuen Fenster), kurz für Energiesysteme der Zukunft, ein Zusammenschluss von Leopoldina, Acatech und Akademienunion, hat eine Einschätzung zur Nutzung von natürlichem Wasserstoff aus unterirdischen Quellen veröffentlicht. Auch wenn noch Forschungsbedarf besteht, sieht die Initiative Potenzial für die Energiequelle.
Vor allem fehlt derzeit noch das Wissen, wo genau und unter welchen Bedingungen der sogenannte weiße Wasserstoff in welchen Mengen entsteht. Klar ist, dass Wasser in Kontakt mit eisen- und siliziumhaltigen Gesteinen in Sauerstoff beziehungsweise Hydroxyl und reinen Wasserstoff aufgespalten wird. Befindet sich darüber eine geeignete Deckschicht, können sich große Mengen Wasserstoff in unterirdischen Reservoirs sammeln.
Laut Bericht wäre die Förderung deutlich preiswerter als die Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse. Der Preis läge auf dem Niveau von grauem Wasserstoff, der aus Erdgas gewonnen wird.
Wasserstoff selbst herstellen
Eine weitere Idee ist, die unterirdische Reaktion gezielt hervorzurufen. Auch dafür müssten die Prozesse noch besser untersucht werden, aber die Aussicht auf günstige Energie könnte die nötige Forschung beschleunigen.
Wasser müsste demnach in passende Erdschichten gepumpt werden. Während im Untergrund dann Eisenoxid entsteht, wird der freigesetzte Wasserstoff wieder an die Oberfläche geleitet. Die Technik wäre skalierbar und nicht abhängig von der Begrenztheit natürlicher Vorkommen. Allerdings müsste dafür der natürliche Prozess um ein Vielfaches beschleunigt werden, was durch hohen Druck beim Einpumpen des Wassers erreicht werden könnte. Das würde aber die Produktionskosten erhöhen.
Auch deshalb wird weltweit vor allem nach natürlichen Quellen gesucht. In Europa befindet sich eine Förderstelle in Albanien, aus der jährlich 200 Tonnen Wasserstoff entnommen werden. Das entspricht der Energie, die ein großes Windrad an Land in der gleichen Zeit ins Stromnetz einspeist.
Mittlerweile gibt es weitere Hinweise auf natürliche Wasserstoffquellen in den Pyrenäen, im Elsass und in Bayern. Hier muss aber jeweils weiter untersucht werden.
Vielversprechend, aber eher lokal
Vor allem ein dezentraler Einsatz vor Ort erscheint laut Esys plausibel. Die theoretisch förderbaren Mengen könnten dadurch einen Beitrag zur Energiewende leisten, allerdings nur einen kleinen.
Gefordert wird, die entscheidenden Wissenslücken bei der Entstehung und der Lokalisierung von weißem Wasserstoff zu schließen. Die Kosten dafür werden als gering eingeschätzt und das gewonnene Wissen könnte auch für die unterirdische Wasserstoffspeicherung genutzt werden.
Zudem müsste der rechtliche Status von natürlichem Wasserstoff geklärt werden. In Deutschland gilt er bereits als bergfreier Rohstoff, zählt damit also nicht zum jeweiligen Grundstückseigentum. In anderen Ländern ist dies oft nicht der Fall.
Und klimaneutral ist weißer Wasserstoff nicht automatisch. Er kann zum Beispiel zusammen mit Methan vorkommen, einem extrem starken Klimagas. Dieser Aspekt sollte unbedingt von Anfang an mitgedacht werden.
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