Wasserstoff – Energie der Zukunft?

Doch wo kommt Wasserstoff her? Und was hat es mit grünem und grauem Wasserstoff auf sich?

Wasserstoff (H2) ist ein farb- und geruchloses Gas, das in besonders großer Menge auf der Erde vorhanden ist. Allerdings taucht es fast ausschließlich in chemischen Verbindungen auf, wie beispielsweise in den Molekülen von Wasser oder Methan. Um aus ihnen Wasserstoff zu gewinnen, müssen diese Verbindungen in ihre Bestandteile aufgespalten werden. Dafür benötigt es energieintensive, chemische Verfahren, die in ihrer Klimabilanz stark voneinander abweichen. Je nach Verfahrensart unterscheidet man zwischen grauem, blauem, türkisem und grünem Wasserstoff. Das Endprodukt „Wasserstoff“ ist dabei immer dasselbe.

Grauer Wasserstoff: Für die Gewinnung von grauem Wasserstoff setzt man auf fossile Energieträger per Dampfreformierung. Dabei wird zum Beispiel Erdgas mithilfe von Hitze in Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid (CO2) umgewandelt. Letzteres wird in die Atmosphäre abgegeben. Aus diesem Grund gilt dieses Verfahren als nicht CO2-neutral, wird aber aktuell dennoch angewendet, da es kostengünstig ist.

Blauer Wasserstoff: Der Vorgang gleicht zunächst der Gewinnung des grauen Wasserstoffs, das entstehende CO2 wird allerdings in unterirdischen Lagerstätten tief im Boden gespeichert. Dieser Prozess nennt sich Carbon Capture and Storage, kurz CSS. Die Einlagerung im Boden ist umstritten, da nicht garantiert werden kann, dass das CO2 hundertprozentig in den Lagerstätten bleibt. Ein Leck kann gravierende Folgen für die Umwelt haben. Und: Während des Einlagerungsprozesses entweichen noch immer etwa 10 Prozent des CO2 in die Atmosphäre.

Türkiser Wasserstoff: Diese Art Wasserstoff gewinnt man durch die Methanpyrolyse, die Spaltung von Methan. Neben Wasserstoff entsteht dabei fester Kohlenstoff, der nicht – wie das CO2 beim CSS – unterirdisch gespeichert wird. Stattdessen kann der Kohlenstoff vielfältig weiterverwendet werden, wie etwa im Straßenbau. Die Methanpyrolyse gilt als CO2-neutral, sofern man dabei ausschließlich erneuerbare Energien verwendet. Allerdings ist Methan selbst ein hochaktives Treibhausgas und bei der Förderung sowie beim Transport des Gases entweicht immer ein kleiner Teil in die Atmosphäre.

Grüner Wasserstoff: Bei der Herstellung von grünem Wasserstoff wird Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der für diesen Prozess notwendige Strom stammt dabei aus erneuerbaren Energien. Der entstehende Wasserstoff kommt damit völlig ohne direkte CO2-Emissionen aus – das heißt, während des Prozesses entstehen keine Emissionen – und ist somit CO2-neutral. Doch die Produktion von grünem Wasserstoff ist im Vergleich zu den anderen Wasserstoffarten am teuersten.

Wasserstoff taugt als langfristiger Speicher ohne großen Energieverlust – und das sogar mehrere Monate lang. Die Verwendung von Wasserstoff kann aber nur dann zu den Klimaschutzzielen beitragen, wenn die Gewinnung tatsächlich CO2-neutral ist. Grüner Wasserstoff ist daher langfristig die sinnvollste Variante. Das Problem: Die Herstellung von grünem Wasserstoff ist teuer. Hohe Kosten in der Beschaffung der für die Produktion notwendigen Geräte sind eines der Hauptprobleme. Hinzu kommen die hohen Stromkosten, denn für die Produktion von grünem Wasserstoff muss der dafür notwendige Strom aus erneuerbaren Energien stammen. Fossile Energieträger sind im Vergleich günstiger.

Die gute Nachricht: Grüner Strom wird immer populärer – und gehört vielleicht schon bald zum Standard. Mit der steigenden Nachfrage nach Ökostrom dürften die Preise für erneuerbare Energien und somit auch für die Produktion von grünem Wasserstoff sinken. Es ist also eine Frage der Zeit. 123energie-Tipp: Auch wir setzen auf Ökostrom. Entdecke unsere günstigen Tarife!