Grüner Wasserstoff - ein Überblick

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff ist eine der am häufigsten vorkommenden Gasquellen und macht etwa 75 % des Gases in unserem Sonnensystem aus. Wasserstoff kommt in verschiedenen Dingen wie Licht, Wasser, Luft, Pflanzen und Tieren vor, wird aber oft mit anderen Elementen kombiniert. Am bekanntesten ist die Verbindung mit Sauerstoff, aus der Wasser entsteht. Wasserstoffgas ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, das leichter als Luft ist. Da es viel leichter als Luft ist, steigt es in unserer Atmosphäre auf, d. h. es kommt nicht natürlich am Boden vor, sondern muss erzeugt werden. Dies geschieht durch die Trennung von anderen Elementen und das Sammeln des Gases.

Was ist grüner Wasserstoff?

Grüner Wasserstoff wird mit Hilfe von Strom erzeugt, der einen Elektrolyseur antreibt, der den Wasserstoff von den Wassermolekülen abspaltet und dabei Sauerstoff als Nebenprodukt erzeugt. Überschüssiger Strom kann durch Elektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoffgas genutzt werden, das für die Zukunft gespeichert werden kann. Wenn der Strom für die Elektrolyseure aus erneuerbaren Quellen wie Wind-, Sonnen- oder Wasserkraft oder aus Kernkraft - Kernspaltung oder Kernfusion - stammt, ist der erzeugte Wasserstoff im Grunde genommen grün, denn die einzigen Kohlenstoffemissionen stammen aus der Infrastruktur der Stromerzeugung. Elektrolyseure sind die wichtigste Technologie für die Synthese von kohlenstofffreiem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien, dem so genannten grünen Wasserstoff. Grüner Wasserstoff und seine Derivate sind eine wesentliche Lösung für die Dekarbonisierung der Schwerindustrie. Experten gehen davon aus, dass sie in einer Netto-Null-Wirtschaft bis zu 25 % des gesamten Endenergieverbrauchs ausmachen werden.

Vorteile des grünen Wasserstoffs

Er ist zu 100 % nachhaltig, da er weder bei der Verbrennung noch bei der Herstellung umweltschädliche Gase freisetzt. Wasserstoff lässt sich leicht speichern, so dass er später für andere Zwecke und/oder zum Zeitpunkt der Herstellung verwendet werden kann. Grüner Wasserstoff kann in Elektrizität oder synthetisches Gas umgewandelt und für verschiedene Zwecke im Haushalt, im Gewerbe, in der Industrie oder für die Mobilität verwendet werden. Darüber hinaus kann Wasserstoff mit Erdgas in einem Verhältnis von bis zu 20 % gemischt werden, ohne dass die Gasinfrastruktur oder Gasgeräte verändert werden müssen.

Nachteile des grünen Wasserstoffs

Obwohl Wasserstoff zu 100 % nachhaltig ist, ist er derzeit teurer als fossile Brennstoffe, da erneuerbare Energien in der Herstellung teurer sind. Für die Herstellung von Wasserstoff wird insgesamt mehr Energie benötigt als für einige andere Brennstoffe, so dass der gesamte Produktionsprozess kontraproduktiv sein kann, wenn der für die Herstellung von Wasserstoff erforderliche Strom nicht aus einer erneuerbaren Quelle stammt. Außerdem ist Wasserstoff ein hochentzündliches Gas, weshalb umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind, um Leckagen und Explosionen zu verhindern.

Was ist The Green Hydrogen Catapult (GHC) und was will es erreichen?

Die Mitglieder des Green Hydrogen Catapult (GHC) sind ein Zusammenschluss führender Unternehmen, die die Entwicklung von grünem Wasserstoff vorantreiben und ausbauen wollen. Im November 2021 haben sie angekündigt, dass bis 2026 45 GW Elektrolyseure mit gesicherter Finanzierung entwickelt werden sollen, wobei eine zusätzliche Inbetriebnahme für 2027 angestrebt wird. Dies ist ein weitaus höheres Ziel als das ursprüngliche, von der Koalition bei ihrem Start im Dezember 2020 gesetzte Ziel von 25 GW. Grüner Wasserstoff wird als entscheidendes Element bei der Schaffung einer nachhaltigen Energiezukunft sowie als eine der größten Geschäftsmöglichkeiten der letzten Zeit angesehen. Er gilt als Schlüssel für die Dekarbonisierung von Sektoren wie der Stahlherstellung, der Schifffahrt und der Luftfahrt.

Warum wird Wasserstoff als saubere Zukunft angesehen?

Wir leben in einer Welt, in der eines der kollektiven Nachhaltigkeitsziele die Dekarbonisierung der von uns verwendeten Kraftstoffe bis 2050 ist. Um dies zu erreichen, ist die Dekarbonisierung der Produktion einer wichtigen Kraftstoffquelle wie Wasserstoff, die zu grünem Wasserstoff führt, eine der wichtigsten Strategien, da die Produktion von nicht grünem Wasserstoff derzeit für mehr als 2 % der gesamten globalen CO2-Emissionen verantwortlich ist. Bei der Verbrennung werden chemische Bindungen aufgebrochen und die Bestandteile mit Sauerstoff kombiniert. Traditionell ist Methangas das Erdgas der Wahl: 85 % der Haushalte und 40 % der Stromerzeugung im Vereinigten Königreich hängen von Erdgas ab. Methan ist ein saubererer Brennstoff als Kohle, allerdings entsteht bei seiner Verbrennung Kohlendioxid als Abfallprodukt, das, sobald es in die Atmosphäre gelangt, zum Klimawandel beiträgt. Bei der Verbrennung von Wasserstoffgas entsteht als Abfallprodukt nur Wasserdampf, der kein Erderwärmungspotenzial hat.

Die britische Regierung sieht in der Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff und damit auch in Wasserstoffhäusern einen Weg zu einer umweltfreundlicheren Lebensweise und hat sich das Ziel gesetzt, bis 2030 eine florierende Wasserstoffwirtschaft aufzubauen. Japan, Südkorea und China sind auf dem besten Weg, bei der Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft beträchtliche Fortschritte zu machen, und wollen das Vereinigte Königreich bis 2030 übertreffen. Auch die Europäische Kommission hat eine Wasserstoffstrategie vorgelegt, nach der Wasserstoff bis 2050 24 % der Energie in Europa liefern könnte.