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Wasserstoff als grüner Energieträger

Wasserstoff (H₂), das kleinste aller Moleküle, gilt als wichtige Säule der Energiewende. Das Element soll künftig Kohle, Erdöl und Erdgas ablösen. Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen große Mengen Kohlenstoffdioxid (CO₂). Diese Treibhausgasemissionen sorgen dafür, dass die Temperaturen auf der Erde steigen – mit drastischen Folgen für Mensch und Umwelt. Deswegen sollen fossile Brennstoffe in bestimmen Bereichen durch Wasserstoff ersetzt werden, damit Deutschland bis 2045 CO₂-neutral wird.

Der bislang überwiegend verwendete Wasserstoff wird als grauer Wasserstoff bezeichnet. Grauer Wasserstoff wird meist aus fossilem Erdgas hergestellt. Dabei wird jedoch Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Daher liegen die Hoffnungen auf grünem Wasserstoff, der mit erneuerbarem Strom aus Wasser hergestellt wird. Dies geschieht in Power-to-Gas-Anlagen mithilfe des Elektrolyseverfahrens. Der gewonnene Wasserstoff kann entweder direkt genutzt, gespeichert, oder in weiteren Prozessschritten in andere nützliche chemische Stoffe umgewandelt werden.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Wasserstoff

Statt mit Kerosin auf Erdöl-Basis könnten Jets künftig mithilfe von grünem Wasserstoff als Treibstoff abheben. © scharfsinn86 - stock.adobe.com | Statt mit Kerosin auf Erdöl-Basis könnten Jets künftig mithilfe von grünem Wasserstoff als Treibstoff abheben.

Als sauberer Energieträger der Zukunft sollen Wasserstoff und seine Derivate zum Beispiel bei energieintensiven Industrieprozessen zum Einsatz kommen, Schiffe und Flugzeuge antreiben.

Bei der sogenannten Sektorkopplung werden Strom und Wärme, Verkehr und Industrie enger verzahnt und vernetzt. Wasserstoff ist dabei das Schlüsselelement zwischen Strom und Gas. Ein großer Vorteil der Sektorkopplung: In Bereichen, die sich schlecht elektrifizieren lassen, beispielsweise Verfahren der Chemie- und Stahlindustrie, könnte so Strom aus erneuerbaren Energien künftig indirekt zum Einsatz kommen. Darin liegt das Potenzial des Gases: Je mehr Prozesse auf grünen Wasserstoff umgestellt werden, desto weniger CO₂ wird ausgestoßen.

Deutschland will Vorreiter bei Technologien werden

Damit das Potenzial von Wasserstoff im Energiesystem der Zukunft genutzt werden kann, sind noch einige Hürden zu nehmen. Nach wie vor sind Erzeugungs-, Speicher- und Transporttechnologien beim aktuellen CO₂-Preis meist zu teuer, um marktfähig zu sein. Forschung und Entwicklung sollen daher dazu beitragen, den Einsatz von Wasserstoff kostengünstig und effizient zu machen und seinen Markthochlauf voranzutreiben.

Schon heute sind deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen mit ihren Entwicklungen im Bereich Wasserstofftechnologien und Sektorkopplung führend. Der Weg in eine Wasserstoffwirtschaft bedeutet daher nicht nur neue Möglichkeiten für den Klimaschutz, sondern auch für Wertschöpfung und zukunftsfähige Arbeitsplätze in Deutschland.