Dies ist der erste Artikel einer Serie über Wasserstoff und seine Herausforderungen. Teil 2 lesen

Wasserstoff und sein Potenzial als sauberer Kraftstoff machen Schlagzeilen, nachdem Länder, die mehr als die Hälfte des weltweiten BIP repräsentieren, bei den COP27-Klimagesprächen im ägyptischen Küstenort Sharm el-Sheikh Anfang des Monats einen 12-Monats-Plan angekündigt haben.

Der Kraftstoff der Zukunft

Alle Sterne scheinen dafür zu stehen, dass Wasserstoff dazu beitragen wird, saubere Technologien billiger und überall zugänglich zu machen. Hier ist der Grund dafür: Die 47 Nationen umfassende Gruppe, zu der auch Australien, China, die Vereinigten Arabischen Emirate, die Europäische Kommission und alle G7-Staaten gehören, hat sich darauf geeinigt, mindestens 100 Wasserstoff-Täler einzurichten - lokal integrierte Wasserstoff-Ökosysteme, in denen mehrere Industrie- und Forschungsinitiativen zusammengeschlossen sind, um Pilotprojekte entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette durchzuführen. Darüber hinaus wird ihr Ziel, "50 groß angelegte emissionsfreie Industrieanlagen" zu errichten, wahrscheinlich die Nachfrage nach Wasserstoffproduktion steigern.

Während von der COP27 ein klares Signal der politischen Richtung an Investoren und Unternehmen ausging, ist dieser Vorstoß in Richtung Wasserstoff nicht neu für den Energiesektor, der bereits verstärkt in sauberere und nachhaltigere Technologien investiert, um den Netto-Nullpunkt zu erreichen. Philippe Allienne, Industrieexpansionsmanager bei Greene Tweed, sagt: "Immer mehr große Ölunternehmen verfolgen millionenschwere Wasserstoffprojekte, um die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren und eine langfristige kohlenstofffreie Zukunft zu schaffen. Bei der Stromerzeugung ist Wasserstoff eine der führenden Optionen, um Energie aus erneuerbaren Energien in großen Mengen über einen langen Zeitraum zu speichern. Unter dem Druck der Dekarbonisierung strebt die Transportindustrie nach wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen wie Bussen, Lastwagen und sogar Flugzeugen. 

Energieintensive Industrien wie die Zement- und Stahlherstellung stellen ihre Prozesse um, um fossile Energieträger durch Wasserstoff zu ersetzen".

Stolpersteine

Die Befürworter von Wasserstoff haben mehrere potenzielle Anwendungen zur Rettung des Planeten identifiziert und spannende Megaprojekte auf die Beine gestellt. Auch wenn die Pläne zur Herstellung und Nutzung von Wasserstoff voranschreiten, gibt es noch einige Herausforderungen, um ihn als zuverlässigen, sauberen Brennstoff der nächsten Generation zu positionieren. Erstens kommen Wasserstoffmoleküle in der Natur nur in begrenzten Mengen vor, und die billigste Methode zur Herstellung von Wasserstoff verwendet Erdöl oder Erdgas und erfordert viel Energie, während gleichzeitig große Mengen an Kohlendioxid ausgestoßen werden, was die Vorteile der Nachhaltigkeit schmälert.

Es gibt mehrere Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, die diese Nachteile verringern oder beseitigen

 entstehen. Blauer Wasserstoff zum Beispiel wird aus Erdgas gewonnen, aber es wird eine Technologie zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) eingesetzt, um die Kohlendioxidemissionen abzufangen und unterirdisch zu speichern. Das langfristige Ziel ist die Herstellung von grünem Wasserstoff aus Wasser durch Elektrolyse unter Verwendung von erneuerbarem Strom, der idealerweise aus Wind- oder Solarquellen stammt. Die für die Herstellung von grünem Wasserstoff erforderliche Brennstoffzellentechnologie ist jedoch kostspielig, und derzeit gibt es nur eine sehr begrenzte Infrastruktur für die Herstellung oder den Transport von grünem oder blauem Wasserstoff, der für den Aufbau einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft erforderlich ist.

Außerdem ist Wasserstoff hochentzündlich und explosiv, was seine Lagerung und seinen Transport erschwert. Aufgrund seiner geringen Energiedichte erfordern Lagerung und Transport große Mengen, hohe Drücke oder kryogene Verfahren, um ihn kompakt in flüssiger Form zu speichern. Außerdem kann er Metalle spröde machen, und nur sehr wenige Pipelines sind derzeit für den Transport von reinem Wasserstoff geeignet. Wasserstoff ist eines der kleinsten Moleküle und kann fast alle Materialien durchdringen, was seine Abdichtung sehr schwierig macht.

Die Debatten gehen weiter, aber die jüngsten Ankündigungen auf der COP27 und anderswo machen eines deutlich: Wasserstoff wird in den nächsten Jahrzehnten eine wichtige Rolle in einer sauberen, sicheren und bezahlbaren Energiezukunft spielen.