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Weitere Informationen zu Wasserstoff

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Hinweis: Auf dieser Seite werden wir nach und nach Informationen einstellen, die wichtige Begriffe und Zusammenhänge der Wasserstoffwirtschaft möglichst einfach, aber trotzdem richtig beschreiben. Wenn Sie noch nicht alles finden: Bitte etwas Geduld!

Wasserstoff – das ist das einfachste chemische Element und gleichzeitig der wichtigste stoffliche Energieträger. Ein echter Alleskönner!
• Wir brauchen nur Strom und Wasser, um ihn zu erzeugen.
• Wenn Wasser mit Grünstrom aus Wind und Sonne in seine beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgetrennt wird, ist auch der Wasserstoff „grün“.
• Wasserstoff wird wahrscheinlich zum wichtigsten Medium, um Energie zu speichern, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint.
• Wasserstoff lässt sich mit anderen Elementen auch zu Heizgas oder sogar zu Treibstoffen zusammenbauen.
• Wasserstoff ist die Grundlage für eine Welt ohne Kohle, Öl und Erdgas.

Wie wird Wasserstoff erzeugt?

Es gibt sehr unterschiedliche bekannte Verfahren. Die Norddeutsche Wasserstoffstrategie konzentriert sich aber auf sogenannten „grünen“ Wasserstoff und daher auf die sogenannte „Elektrolyse“ (aus dem Griechischen lysis = Auflösung). Dabei wird weit überwiegend Solar- und Windstrom genutzt, um Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Die Energie, die man dabei aufwendet, kann man später zum Beispiel in einer Brennstoffzelle wiedergewinnen, wenn sich der Wasserstoff und der Sauerstoff wieder verbinden.

Wie kann man die Eigenschaft „grün“ bestimmen?

An dieser Stelle sind sich die verschiedenen Expertinnen und Experten noch nicht vollkommen einig. Wenn man einen Elektrolyseur direkt z. B. mit einer Fotovoltaik-Anlage verbinde, wird ja tatsächlich auch nur Ökostrom benutzt. Das wäre dann vollständig „grün“. Wenn man den Elektrolyseur aber sozusagen an die Steckdose anschließt, bekommt man eine Mischung aus Ökostrom und z. B. Kohlestrom geliefert. Das wäre dann „schwarzgrün“. Nun kann man als Hersteller von Kohlestrom Zertifikate kaufen (ETS-Handel), die die Luftverschmutzung gestatten, weil die Gelder daraus für Projekte verwendet werden, die im direkten Zusammenhang mit dem Klimaschutz stehen. Damit würde dann aus „schwarzgrün“ eher ein „scheingrün“. Aber diese Feinheiten werden in den nächsten Jahren zu klären sein.

Was machen wir bei der sogenannten Dunkelflaute?

Grundsätzlich kann man elektrische Energie natürlich in Batterien speichern, aber das ist verhältnismäßig teuer und mit Blick auf die Zukunft wahrscheinlich von der Menge her gesehen auch nicht ausreichend. Wir brauchen also „Energiekonserven“. Deshalb werden wir vermutlich 2050 einen Anteil des Ökostroms auch schon in Deutschland in Wasserstoff umwandeln und in unterirdischen Tanks, sogenannten Kavernen, speichern. Das Modell sieht dann so aus, dass wir die elektrische Energie, die wir gerade nicht brauchen, auf diese Weise speichern. Daraus folgt aber auch, dass wir deutlich mehr Fotovoltaik und Windräder aufstellen müssen, als wir im Moment schon haben. Und, dass wir Wasserstoff importieren müssen.

Warum ist ausgerechnet Wasserstoff so interessant?

Heizgas besteht zum größten Teil aus Methan, und ein Methanmolekül besteht aus einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen. Auch Oktan – das kennt man von der Oktanzahl – ist ein sogenannter Kohlenwasserstoff und ein wichtiger Bestandteil von Benzin. Hier besteht das Molekül aus acht Kohlenstoffatomen und 18 Wasserstoffatomen. Bei der Verbrennung im Gasofen oder im Motor gewinnt man die Energie zurück, die in diesen Verbindungen gespeichert wurde. Im Augenblick verwenden wir natürliches Erdgas oder Erdöl, das die Sonnenenergie aus Jahrmillionen gespeichert hat. Wenn wir aber den Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid (CO2) der Luft zurückgewinnen können, kann man daraus mit dem Wasserstoff jeden beliebige Kohlenwasserstoff wieder zusammenbauen. Allerdings ist das aus Sicht der grünen Energie eigentlich Verschwendung.

Warum machen wir in Zukunft nicht alles mit Ökostrom?

Grundsätzlich sind alle Energieformen gleichwertig. Im Moment decken wir zwei Drittel unseres deutschen Energieverbrauchs mit Kohle, Öl oder Erdgas. Ein dicken Brocken davon können wir vermutlich einsparen, wenn die Elektromobilität sich durchsetzt und wir dann nur noch mit Ökostrom fahren. Aber es gibt gerade in der Industrie Herstellungsverfahren, die man mit Strom nicht wirklich umsetzen kann. Unsere Brennstoffe haben eben sehr viel Energie bei kleinem Raum und wenig Gewicht gespeichert, und dazu gehört auch der Wasserstoff. Außerdem brauchen wir den Wasserstoff manchmal auch als Stoff, und nicht als Energieträger, zum Beispiel bei der Herstellung von Dünger.