Wasserstoff als Energieträger

Kurz: Wasserstoff kann Energie speichern und transportieren. Verbrennt man ihn oder nutzt ihn in einer Brennstoffzelle, entsteht als Abgas im Wesentlichen nur Wasser.

Genauer: Wasserstoff ist das leichteste und im Universum häufigste Element. Auf der Erde kommt er aber fast nur gebunden vor, etwa in Wasser oder Erdgas. Er muss daher erst mit Energieaufwand hergestellt werden und ist deshalb keine Energiequelle, sondern ein Energieträger, ähnlich wie ein Akku.

Im Detail

• Elektrolyse: Mit elektrischem Strom lässt sich Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen. Stammt der Strom aus Wind oder Sonne, spricht man von grünem Wasserstoff.
• Aus Erdgas: Heute wird der meiste Wasserstoff aus Erdgas gewonnen, wobei Kohlendioxid entsteht (grauer Wasserstoff). Wird dieses CO₂ abgeschieden und gespeichert, nennt man ihn blauen Wasserstoff.
• Brennstoffzelle: In einer Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff und Sauerstoff kontrolliert miteinander. Dabei entstehen direkt Strom, Wärme und Wasser, ohne offene Flamme.
• Speichern ist aufwendig: Wasserstoff braucht sehr viel Platz. Man presst ihn unter hohem Druck in Tanks oder kühlt ihn auf etwa minus 253 °C, bis er flüssig wird.
• Verluste: Bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff und zurück geht ein großer Teil der Energie verloren. Wo Strom direkt genutzt werden kann, etwa in Batterieautos oder Wärmepumpen, ist das meist effizienter.
• Wichtige Einsätze: Besonders sinnvoll gilt Wasserstoff dort, wo Strom schwer direkt einsetzbar ist: in der Stahlherstellung, der Chemieindustrie, für Düngemittel sowie möglicherweise für Schiffe und Flugzeuge.
• Langzeitspeicher: Überschüssiger Ökostrom aus sonnen- und windreichen Zeiten könnte als Wasserstoff über Wochen oder Monate gespeichert werden.
• Sicherheit: Wasserstoff ist leicht entzündlich, verflüchtigt sich aber sehr schnell nach oben. Tanks und Leitungen müssen besonders dicht und gut überwacht sein.
• Zusammenhänge: Energiespeicherung und Chemie spielen hier zusammen (stromspeicher-und-eigenverbrauch, chemische-reaktionen-grundlagen, periodensystem-grundlagen).