Erzeugung von Wasserstoff

Wasserstoff kommt in ungebundener Form auf der Erde nahezu nicht vor. Genauso wie Strom ist dieser eine Sekundärenergie und muss mithilfe von Rohstoffen und Energie erzeugt werden. Die verschiedenen Wasserstofftechnologien sind entscheidend für die sichere Versorgung mit klimaneutraler Energie und werden zunehmend wichtig für die deutsche Exportwirtschaft.

Verschiedene Technologierouten führen zu klimaneutralem Wasserstoff

Ein in der Industrie oft verwendetes Herstellungsverfahren von Wasserstoff ist die Dampf-Reformation, bei der Erdgas in Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid aufgespalten wird. Speichert man das anfallende CO₂ mit Hilfe der CCS-Technologie unterirdisch, ist der hergestellte Wasserstoff nahezu klimaneutral.

Eine weitere Möglichkeit CO₂-armen Wasserstoff herzustellen ist die Methanpyrolyse. Dabei wird Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten. Letzteres ist ein vermarktungsfähiges Nebenprodukt, das wiederum als Rohstoff in der Industrie eingesetzt werden kann.

Klimaneutraler Wasserstoff kann auch durch Elektrolyse produziert werden. Bei diesem Power-to-Gas-Verfahren wird aus erneuerbarem Strom und Wasser der gasförmige Energieträger Wasserstoff hergestellt.

Verschiedene Erzeugungsarten von Wasserstoff sichern den Markthochlauf

Technologieoffenheit für Wasserstoffhochlauf

Die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung präferiert einzig die Erzeugung von grünem Wasserstoff. Weitere Technologien zur Erzeugung von Wasserstoff sind vorhanden, praxiserprobt und langfristig wirksam. Um die künftig benötigten Mengen an Wasserstoff zur Verfügung zu stellen, muss Deutschland und Europa eine technologieoffene Strategie verfolgen. Für den Wasserstoffhochlauf werden alle Technologien zur Herstellung von CO₂-armem Wasserstoff benötigt.

Alternative Wasserstoffquellen, wie die Methanpyrolyse und die Dampfreformierung mit dem Einsatz von CCS/CCU-Technologien sollten Wasserelektrolyseuren regulatorisch gleichgestellt und nicht diskriminiert werden. Besonders zur Erreichung kurzfristiger Klimaziele spielen CCS/CCU-Technologien sowohl aufgrund des hohen künftigen Wasserstoffbedarfs als auch aus Kostengründen insbesondere für den Markthochlauf eine bedeutende Rolle.

Herausforderung H2

Expertenthema

Wasserstoff kann ideal über das Gas-Netz transportiert werden

Möglichkeiten der Wasserstoffspeicherung

Bis zu seiner Nutzung für verschiedene Anwendungen muss der erzeugte Wasserstoff gespeichert werden. Da Wasserstoff in seiner Reinform gasförmig ist, kann er langfristig und in großen Mengen z. B. in Untergrund-Kavernenspeichern gelagert und über das Gas-Netz transportiert werden. Die Speicherung von Wasserstoff bietet ein großes Klimaschutzpotenzial: Die volatilen Erneuerbaren stehen, umgewandelt in Wasserstoff, auch an windstillen oder sonnenarmen Tagen zur Verfügung.

Wasserstoff im Gas-Netz