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Wasserstoff: vielseitig und flexibel

Einleitung

Klimaneutral hergestellter Wasserstoff trägt dazu bei, die CO₂-Emissionen deutlich zu verringern. Besonders für Industrie und Fernlastverkehr bietet er Vorteile.

Wasserstoffspeicher symbolisiert Erneuerbare Energie mit Wasserstoff

© Getty Images / audioundwerbung

Wasserstoff lässt sich als Energieträger vielfältig einsetzen, vor allem in der Industrie und im Verkehr. Wird er klimaneutral hergestellt, trägt er dazu bei, die CO₂-Emissionen deutlich zu verringern. Wasserstoff bietet Vorteile: Er ist leicht zu transportieren und in großen Mengen zu speichern. Deshalb spielt Wasserstoff eine entscheidende Rolle bei schwankender Energieerzeugung durch Wind und Sonne.

Wasserstoff kann in Bereichen zum Einsatz kommen, die sich nach derzeitigem Stand der Technik nicht anders dekarbonisieren lassen, etwa in der Chemie- und Stahlindustrie sowie im Schiffs- und Flugverkehr. Aus ihm können zudem Folgeprodukte gewonnen werden, die wiederum als Grundstoffe für andere Produkte dienen.

Grundstoff für die Industrie

Wasserstoff ist nicht nur ein wichtiger Energiespeicher und Brennstoff. Es wird auch für die Herstellung von Ammoniak – und damit von Düngemitteln – sowie von anderen wichtigen Chemikalien und synthetischen Treibstoffen benötigt. Gewonnen wird der benötigte Wasserstoff bisher meist aus fossilen Energieträgern wie Erdgas. Bis 2045 soll er vollständig klimaneutral erzeugt werden – mithilfe von Strom aus Erneuerbaren Energien.

Josef-Küpper-Haus aus der Vogelperspektive mit Solaranlagen auf dem Dach
Praxisbeispiel

Grüner Wasserstoff aus Überschuss

Wie sich Erneuerbare Energien für eine gewerbliche Nutzung kombinieren lassen und dabei auch Wasserstoff gewonnen werden kann, zeigt ein Fachbetrieb für Heizung und Sanitär in Meckenheim bei Bonn.

Die Solaranlage auf dem Dach der Josef Küpper Söhne GmbH liefert den Strom für eine Erdwärmepumpe und die Gebäudeinfrastruktur. Überschüsse werden in der Energiezentrale per Elektrolyse in grünen Wasserstoff umgewandelt. Im Winter lagert dieser neben dem Gebäude. Je nach Bedarf kann er zu Strom und Wärme umgewandelt werden.

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Das sagt der Experte

3 Fragen an Tom Smolinka, Abteilungsleiter Chemische Energiespeicherung Bereich Wasserstofftechnologien Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Das sagt der Experte

Herr Smolinka, wenn von Wasserstoff gesprochen wird, steht meist grüner Wasserstoff im Fokus. Wie unterscheidet er sich von anderen wie z. B. dem blauen Wasserstoff?

Bei der Erzeugung von grünem Wasserstoff wird kein CO2 freigesetzt, somit ist seine Herstellung nachhaltig. Blauer Wasserstoff wird aus fossilem Erdgas hergestellt, wobei das entstehende Kohlendioxid abgeschieden und entweder eingelagert oder einer weiteren Nutzung zugeführt wird.

Tom Smolinka, Abteilungsleiter Chemische Energiespeicherung Bereich Wasserstofftechnologien Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Wasserstoff ist ein stofflicher Energieträger und kann somit Erneuerbare Energien aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft über lange Zeiträume speichern.

Tom Smolinka, Abteilungsleiter Chemische Energiespeicherung Bereich Wasserstofftechnologien Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

In welchen Bereichen wird grüner Wasserstoff künftig benötig und voranging zum Einsatz kommen?

Nachhaltig erzeugter Wasserstoff wird für die Großindustrien Stahl, Düngemittel, Raffinerien und Chemie benötigt, um auf klimaneutrale Prozesse umstellen zu können. Des Weiteren werden zukünftig auch dynamisch betreibbare Wasserstoff-Gaskraftwerke erforderlich, um ggf. auftretende „Dunkelflauten“ (also Zeiten ohne Solar- bzw. Windstrom) ausgleichen zu können. Außerdem werden – vergleichsweise geringe – Wasserstoffmengen in der Mobilität für den Straßenverkehr, Busse, LKW, Züge, Schiffe und Flugzeuge benötigt, u.a. auch um synthetische Kraftstoffe zu erzeugen.

Welche Vorteile hat die Nutzung von Wasserstoff als Speichermedium?

Wasserstoff ist ein stofflicher Energieträger und kann somit Erneuerbare Energien aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft über lange Zeiträume speichern. Da er auch über lange Distanzen transportierbar ist, können mit Hilfe von Wasserstoff Weltregionen am globalen Energiehandel teilnehmen, die sehr günstige Standorte für Erneuerbare Energien haben.

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