Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff

Die Auswirkungen von Wasserstoff auf die Dekarbonisierung und seine Rolle bei der Energiewende hängen davon ab, wie er hergestellt wird. Je nach den verschiedenen Produktionsverfahren wird Wasserstoff wie folgt unterschieden:

• Grauer Wasserstoff - hergestellt aus fossilen Brennstoffen
• Blauer Wasserstoff - hergestellt aus fossilen Brennstoffen mit Abscheidung, Nutzung und Speicherung des ausgestoßenen Kohlendioxids
• Grüner Wasserstoff - hergestellt aus erneuerbaren Energien

Vom grauen zum grünen Wasserstoff

Um die Ziele der EU-Strategie 2050 zu erreichen, ist eine der wichtigsten Herausforderungen bei der Dekarbonisierung der Übergang von der Produktion von grauem zu grünem Wasserstoff. Grüner Wasserstoff wird aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne nach dem Verfahren der Elektrolyse hergestellt, bei dem Wassermoleküle mit Hilfe von Elektrizität in Sauerstoff- und Wasserstoffmoleküle gespalten werden.

Wenn man bedenkt, dass allein der niederländische Industriesektor 800.000 Tonnen Wasserstoff mit Hilfe der Steam Methane Reforming (SMR)-Technologie erzeugt, wird deutlich, dass eine solche Produktion innerhalb der Wasserstoffversorgungskette funktional und wertvoll ist. Seine Erzeugung sowie die mögliche Abscheidung und Speicherung des bei der Produktion freigesetzten CO2 sind jedoch Prozesse, die auf dem Weg zur Dekarbonisierung neu bewertet werden müssen.

Welches Potenzial hat grüner Wasserstoff?

Obwohl grüner Wasserstoff derzeit nur 5 % der Gesamtproduktion ausmacht, kommt ihm eine Schlüsselrolle bei der Energiewende in unserer Wirtschaft zu, da er bei seinen verschiedenen Anwendungen und während seines Lebenszyklus keine CO₂-Emissionen verursacht.

Dem von IRENA veröffentlichten Bericht zufolge könnte grüner Wasserstoff eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung bestimmter Wirtschaftssektoren spielen, wie etwa der energieintensiven Industrien, der chemischen Industrie und des gewerblichen Verkehrs sowie der Luft- und Schifffahrt, die noch immer stark umweltbelastend sind.

Darüber hinaus könnten sowohl Elektrolyseure (Anlagen, die mit Hilfe von Elektrizität Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten) als auch große Brennstoffzellen (die aus erneuerbaren Energien erzeugte Elektrizität und gespeicherten Wasserstoff nutzen) die Flexibilität auf der Angebots- und Nachfrageseite der Energieversorgung erhöhen und die Einspeisung von mehr Wind und Photovoltaik in das Netz erleichtern.

Obwohl die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen das Potenzial hat, viele Vorteile zu bringen, gibt es bei der Nutzung nachhaltiger Energiequellen wie Wind- und Solarenergie noch erhebliche Herausforderungen. So kann ihre Stromerzeugung nicht immer zur Deckung des schwankenden Strombedarfs der Gesellschaft genutzt werden, und da Angebot und Nachfrage nicht immer im Gleichgewicht sind, sind neue Speicherlösungen erforderlich.