Grüner Wasserstoff ist ein transportabler und leicht speicherbarer Energieträger, der flexibel in den unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt werden kann.
Beispiele hierfür sind Brennstoffzellenheizungen, Gasheizungen und Automobile. Die Produktion basiert auf regenerativ erzeugtem Strom und eliminiert somit vollständig CO2-Emissionen, weshalb viele Experten sauberen Wasserstoff als Grundlage der Energieversorgung der Zukunft betrachten.
Arten von Wasserstoffgas
Unabhängig von der Farbe des Ausgangsmaterials ist Wasserstoff (H)-Gas immer ein farb- und geruchloses Gas. Das chemische Element (H) ist das häufigste Element im Universum, ein Bestandteil von Wasser (H2O) und fast allen organischen Verbindungen auf der Erde. Da es nicht in freier Form verfügbar ist, muss es produziert werden, bevor es als Energiequelle genutzt werden kann.
Farbe symbolisiert Produktart
Je nach Art der Herstellung unterscheiden Experten zwischen grauem, blauem, türkisem und grünem Wasserstoff. Grauer Wasserstoff entsteht in der Regel aus Erdgas, das durch Wärme in Wasserstoffgas und CO2 gespalten wird. Genauso funktionieren auch Brennstoffzellen, die zum Beispiel Energie aus dem Erdgasnetz beziehen. Der größte Nachteil ist, dass CO2 in die Atmosphäre entweicht und zum Treibhauseffekt beiträgt.
- Blauer Wasserstoff wird auch aus fossilen Brennstoffen hergestellt. Die Hersteller fangen jedoch das entstehende CO2 ab. Sie speichern das Gas und halten es von der Atmosphäre fern.
- Türkisfarbener Wasserstoff entsteht, wenn Pflanzen Methan freisetzen, und als Nebenprodukt entsteht fester Kohlenstoff. Wie stabil dieser Prozess ist, hängt von der Wärmequelle ab.
- Bei grünem Wasserstoff ist das anders – er entsteht bei der Elektrolyse von Wasser. Während der benötigte Strom aus Sonnen-, Wind- oder Wasserkraft stammt, entsteht als einziges Nebenprodukt Sauerstoff. Somit kommt dieses Verfahren ohne Kohlendioxidemissionen aus und ist umweltfreundlich.
Vorteile von grünem Wasserstoff
Neben der nachhaltigen CO2-freien Produktion sprechen weitere Gründe für den Umstieg auf grünen Wasserstoff:
- 1 Kilogramm H enthält so viel Energie wie 2,1 kg Erdgas oder 2,8 kg Benzin (je nach Brennwert).
- In kryogen verflüssigter Form können große Energiemengen gespeichert und transportiert werden.
- Grüner Wasserstoff ermöglicht es, durch Regenerierung erzeugten Strom zu speichern und für eine Vielzahl von Anwendungen (z. B. Heizung und Verkehr) zu nutzen.
- Bei der Verbrennung (Reaktion mit Sauerstoff) entstehen fast keine schädlichen Emissionen. Geringere Stickstoffemissionen als bei der Verbrennung von Erdgas oder Heizöl bei niedrigen Verbrennungstemperaturen, keine Schadstoffemissionen aus Niedertemperatur-Brennstoffzellen (es entsteht nur Wasser).
Mit grünem Wasserstoff
Grüner Wasserstoff ist eine umweltfreundliche, kohlenstofffreie Alternative zu herkömmlichen Energiequellen. Aus diesem Grund soll es nach den Plänen der Regierung zunächst dort zum Einsatz kommen, wo die Nachfrage vor Ort sehr hoch ist. Ein Beispiel hierfür ist der Industriesektor. Hier kann grüner Wasserstoff Glas, Zement oder Stahl brennen. Es ist auch notwendig, Abgase in Düngemittel, Kunststoffe und Kraftstoffvorläufer umzuwandeln.
Im Mobilitätssektor liegt der Fokus auf Bereichen wie Luftfahrt und Schifffahrt, weil sie viel Energie verbrauchen und etwa ein Viertel der CO2-Emissionen verursachen.
Ein weiterer großer Anwendungsbereich ist das Heizen. Hier kann mit grünem Wasserstoff vor Ort Strom und Wärme erzeugt werden. Zudem ist es bereits heute möglich, bestimmte Teile des Energieträgers in das Erdgasnetz einzuspeisen. Während dies derzeit den Bedarf an fossilen Brennstoffen reduziert, ist in Zukunft auch eine vollständige Wasserstoffversorgung über das Gasnetz möglich. Hersteller arbeiten bereits an günstigen und effizienten Brennwertkesseln, die mit 100 % sauberem Wasserstoff betrieben werden können.
