Brennstoffzelle, Energiespeicher, Windenergie: Wie funktioniert das mit dem Wasserstoff?

Kategorie: Stories, Hamburg, Niedersachsen, Schleswig-Holstein

Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff – die beiden Elemente sind aktuell so etwas wie die Promis im Periodensystem. CO2 wollen wir einsparen, um unser Klima zu schützen. Und H2 hilft uns dabei. Aber wie genau läuft das ab? Und wie fungiert Wasserstoff als Energiespeicher?

grüner Wasserstoff kann für Fortbewegung genutzt werden

Grüner Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle in der Energiewende. (Foto: akitada31/pixabay.com, CC0)

Wasserstoff kommt in der Natur nur in Verbindung mit anderen Stoffen vor und muss deshalb zunächst abgespalten werden. Dieser Produktionsprozess braucht Energie. Wird diese Energie aus regenerativen Quellen wie Wind oder Sonne bezogen, spricht man von grünem Wasserstoff.

Ist der Wasserstoff abgespalten, kommt die Brennstoffzelle ins Spiel: In ihr reagieren ein Brennstoff wie Wasserstoff mit einem Oxidationsmittel wie Sauerstoff. Dabei entsteht Energie, die als Treibstoff für Autos, LKWs, Züge und sogar Schiffe oder Flugzeuge genutzt werden kann.

Aber auch als Rohstoff spielt Wasserstoff eine wichtige Rolle in der Chemieindustrie. Was kaum einer weiß: Schon heute setzen wir hier in Deutschland rund 1 Mio. Tonnen davon ein und bis 2050 könnten das – ausgelöst durch die Energiewende – bis zu 7 Mio. Tonnen werden.

Wasserstoff als Energiespeicher

Das Element hat noch einen weiteren entscheidenden Vorteil: Wasserstoff dient als Energiespeicher. Für uns ist es selbstverständlich, dass wir zum Beispiel das Gerät, mit dem ihr gerade diesen Artikel lest, an Strom anschließen können, dass der Lichtschalter immer funktioniert und wir uns jederzeit was Warmes kochen können. So selbstverständlich wie es uns erscheint, ist es aber nicht: Unsere Nachfrage nach Energie unterliegt starken Schwankungen – zum Beispiel brauchen wir im Winter mehr Licht als im Sommer.

Aktuell werden solche Schwankungen durch Kohle- und Gaskraftwerke ausgeglichen. Sie garantieren eine 24-Stunden-rund-um-die-Uhr-Verfügbarkeit von Strom. Künftig sollen allein regenerative Energien an deren Stelle treten. Aber die Sonne scheint nun mal nicht den ganzen Tag und auch der Wind bläst uns zum Glück nicht kontinuierlich die Frisur kaputt.

Auch hier kann Wasserstoff helfen: H2 ist ein Gas und lässt sich wie Erdgas als Energieträger hervorragend speichern. Wenn also Wind und Sonne mehr Energie erzeugen als gebraucht wird, kann die Energie in Form von Wasserstoff gespeichert werden. Dieser  kann dann in unterirdischen Kavernen in großen Mengen über einen langen Zeitraum hinweg aufbewahrt und später, wenn die Sonne sich mal wieder versteckt, zur Energieerzeugung genutzt werden. Das nennt man übrigens Rückverstromung.

Es GIBT noch viel zu tun

Aktuell ist der grüne Strom, den wir zur Herstellung von grünem Wasserstoff benötigen, aufgrund der im Preis enthaltenen Steuern und Abgaben noch viel zu teuer, und der geplante Ausbau der Wind und Solarparks ist viel zu gering, um die großen Mengen der Wasserstoffproduktion sicherzustellen. Daher müssen wir uns auch darüber Gedanken machen, ob und wie man Wasserstoff zusätzlich aus anderen Ländern importieren kann.

Zudem müssen wir in Deutschland eine Speicher- und Verteilinfrastruktur aufbauen, damit auch die Unternehmen, Heizungen oder Tankstellen mit Wasserstoff versorgt werden können, die ihn nicht selbst herstellen. Das geht natürlich nicht von heute auf morgen: Denn alle müssen für die neuen Antriebe, Heizungen, Produktionsanlagen, Speicher und Infrastruktur in neue Techniken investieren – und das kostet viel Geld, und leider auch Zeit.

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