Was ist grüner Wasserstoff? Grüner Wasserstoff ist ein Energieträger, der durch die Elektrolyse von Wasser erzeugt wird, wobei ausschließlich erneuerbare Energien zum Einsatz kommen.
Kurzfassung
Im Gegensatz zu grauem Wasserstoff, der aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird, fallen bei der Produktion von grünem Wasserstoff keine klimaschädlichen CO₂-Emissionen an. Darüber hinaus kann er als Speichermedium für Energie aus erneuerbaren Quellen dienen. Grüner Wasserstoff bietet die Möglichkeit, saubere Energie über große Distanzen zu transportieren und in verschiedenen Sektoren zu nutzen.
Wie wird grüner Wasserstoff hergestellt?
Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse hergestellt. Dabei wird Wasser mithilfe von elektrischer Energie in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen entstehen während des Produktionsprozesses keine Treibhausgase. Im Elektrolyseur werden Moleküle von Wasser (H₂O) unter Einwirkung elektrischer Spannung in Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) gespalten.
Grüner Wasserstoff und Power-to-X
Grüner Wasserstoff spielt eine zentrale Rolle für sämtliche Prozesse von Power-to-X. Durch das Hinzugeben von Kohlenstoff (z. B. Kohlenstoffdioxid, CO₂), kann klimaneutrales eMethan durch Power-to-Gas oder E-Fuel (synthetisch erzeugte flüssige Kraft- und Brennstoffe) durch Power-to-Liquid hergestellt werden. Darüber hinaus dient er als Energiespeicher und -träger für Power-to-Heat. Damit kann er für alle drei Kerntechnologien von Power-to-X genutzt werden.
Speicherung von grünem Wasserstoff
Es gibt verschiedene Methoden zur Speicherung, einschließlich der Speicherung in Form von komprimiertem Gas oder als flüssiger Wasserstoff bei extrem niedrigen Temperaturen, um das Volumen zu reduzieren und die Transportierbarkeit zu verbessern. Der Transport von Wasserstoff stellt eine Herausforderung dar, da Sicherheits- und Lageranforderungen erfüllt werden müssen, um Verluste und Gefahren zu minimieren. Um die Rolle von grünem Wasserstoff als zuverlässigem Energiespeicher und -lieferant in einem nachhaltigen Energiesystem zu stärken, sind Investitionen in die Entwicklung und Erweiterung der Wasserstoffspeicherinfrastruktur unerlässlich.
Vorteile und Nachteile
Grüner Wasserstoff ist klimafreundlich. Er ist vielseitig einsetzbar, z. B. als Brennstoff, zur Strom- und Wärmeerzeugung sowie als Rohstoff in der Industrie. Überschüssiger Strom aus erneuerbaren Quellen kann in Wasserstoff umgewandelt und, wenn notwendig, wieder in Strom zurückverwandelt werden. Darüber hinaus kann er die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern.
Zu den Nachteilen gehören die hohen Herstellungskosten und der energieintensive Prozess der Elektrolyse. Zudem erfordert der Aufbau einer umfassenden Infrastruktur für die Produktion, Speicherung und Verteilung von Wasserstoff erhebliche Investitionen. Schließlich ist Wasserstoff leicht entzündlich, was spezielle Sicherheitsmaßnahmen bei der Lagerung und dem Transport notwendig macht.
Anwendungsgebiete von grünem Wasserstoff
- Verkehrssektor: Reduzierung der Luftverschmutzung als sauberer Brennstoff für Wasserstoffautos, Busse und Lkw
- Luftverkehr und Schifffahrt: Bereiche, wo elektrische Energie schwer nutzbar ist
- Industrie, saubere Produktion: Alternativer Rohstoff zur Förderung der Dekarbonisierung in energie- und kohlenstoffintensiven Prozessen
- Heizungssysteme: Ersatz oder Ergänzung für bestehende Erdgasnetze (vor allem in kalten Regionen, in denen Solarenergie bei niedrigem Sonnenstand im Winter weniger effizient ist)
- Energiespeichermöglichkeit: Speicherung von überschüssiger erneuerbarer Energie aus sonnen- und windreichen Zeichen (Förderung der Netzstabilität)
Fazit
In der aktuellen Diskussion über die Energiewende spielt grüner Wasserstoff eine zentrale Rolle, da er als Schlüsseltechnologie für die Dekarbonisierung verschiedener Sektoren angesehen wird. Darüber hinaus fördern die Entwicklung und Skalierung der Wasserstofftechnologie neue wirtschaftliche Möglichkeiten und Arbeitsplätze, indem sie innovative Technologien und Infrastrukturen vorantreibt, was nicht nur zur Energiewende, sondern auch zur wirtschaftlichen Transformation beiträgt. Infolgedessen ist grüner Wasserstoff nicht nur ein Schritt in Richtung einer nachhaltigen Energiezukunft, sondern auch eine Chance für weitreichende wirtschaftliche und ökologische Transformationen.
Grüner Wasserstoff und die All Electric Society
Die All Electric Society ist eine Welt, in der Energie aus erneuerbaren Ressourcen in ausreichendem Maße und bezahlbar zur Verfügung steht. Regenerative Energie wird konsequent erzeugt und genutzt. Zusätzlich wird der primäre Energiebedarf durch Effizienzmaßnahmen gesenkt und intelligente und vernetzte Systeme geschaffen. Eine zentrale Herausforderung der All Electric Society besteht darin, regenerativ erzeugten Strom sektorübergreifend transportabel, speicherbar und damit zeitlich entkoppelt nutzbar zu machen. Um das zu erreichen, sind die Herstellung und Nutzung von grünem Wasserstoff eine Möglichkeit.
Verbinden Sie sich mit unseren Expertinnen und Experten
Weitere Beiträge
Was ist Power-to-Gas?
Die Technologie Power-to-Gas fördert die Energiewende, indem sie zur Netzstabilität beiträgt und erneuerbare Energien effizienter nutzbar macht.
Was ist Power-to-Heat?
Power-to-Heat (PtH/P2H) beschreibt ein Verfahren, bei dem überschüssige elektrische Energie in Wärme umgewandelt wird. Diese Wärme kann zur direkten Nutzung bereitgestellt oder in ein Wärmespeichersystem eingespeist werden.
Was ist Peak-Shaving?
Wie Unternehmen von der Lastspitzenkappung profitieren können.