Wasserstoff kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden, wobei die Methode einen direkten Einfluss auf die Umweltverträglichkeit und den Kohlenstoffdioxid-Fußabdruck des produzierten Wasserstoffs hat. Basierend auf dem Herstellungsprozess und den dabei entstehenden Emissionen unterscheidet man üblicherweise zwischen grauem, blauem und grünem Wasserstoff.
Grauer Wasserstoff
Der graue Wasserstoff ist die am weitesten verbreitete Form der Wasserstoffproduktion, bei der Erdgas (hauptsächlich Methan) durch Dampfreformierung in Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt wird. Bei diesem Prozess entsteht eine erhebliche Menge an CO2, die normalerweise in die Atmosphäre freigesetzt wird, wodurch grauer Wasserstoff aus klimapolitischer Sicht sehr problematisch ist.
Blauer Wasserstoff
Der blaue Wasserstoff wird ähnlich wie der graue Wasserstoff durch Dampfreformierung von Erdgas hergestellt, jedoch mit einem entscheidenden Unterschied: Die dabei entstehenden CO2-Emissionen werden durch Carbon Capture and Storage (CCS)-Technologien abgefangen und gespeichert oder anderweitig genutzt, anstatt in die Atmosphäre freigesetzt zu werden. Obwohl dies eine sauberere Option als grauer Wasserstoff darstellt, hängt die Umweltverträglichkeit stark von der Effizienz der CO2-Abscheidung und -Speicherung ab.
Grüner Wasserstoff
Der grüne Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind-, Solar- oder Wasserkraft hergestellt. Bei diesem Prozess wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten, ohne schädliche Treibhausgase zu produzieren. Grüner Wasserstoff ist die umweltfreundlichste Variante, da seine Produktion vollständig erneuerbar und emissionsfrei ist. Grüner Wasserstoff gilt als Schlüsselelement für die Energiewende und die Dekarbonisierung verschiedener Wirtschaftssektoren, insbesondere in Bereichen, die schwer zu elektrifizieren sind, wie die Schwerindustrie und der Transportsektor.
Hohe Kosten
Um grün hergestellten Strom in 1 kg Wasserstoff umzuwandeln, werden je nach Herstellungsverfahren zwischen 40 und 80 kWh Strom benötigt – nur um diesen dann zu Wärmeenergie zu verbrennen. Das wird dann mit Sicherheit das teuerste Heizsystem, das Sie jemals eingebaut haben. Darüber hinaus kann sicherlich auch die Verfügbarkeit infrage gestellt werden.
Vorteile von grünem Wasserstoff
Umweltfreundlichkeit
Die Produktion von grünem Wasserstoff setzt keine Treibhausgase frei, was ihn zu einer sauberen Energiequelle macht.
Vielseitigkeit
Wasserstoff kann als Treibstoff, zur Speicherung von Energie, zur Wärmeerzeugung und als Rohstoff in der chemischen Industrie verwendet werden.
Energieunabhängigkeit
Die Nutzung von grünem Wasserstoff kann uns helfen, die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen zu reduzieren.
Speicherlösung für erneuerbare Energien
Grüner Wasserstoff bietet eine Lösung für das Speicherproblem von erneuerbaren Energien, indem überschüssige Energie in Wasserstoff umgewandelt und gespeichert wird. So ist die Langzeitspeicherung von Energie möglich.
Nachteile von grünem Wasserstoff
Sehr hohe Produktionskosten
Die Herstellung von grünem Wasserstoff ist aufgrund der benötigten erneuerbaren Energien und der Elektrolysetechnologie derzeit noch sehr kostspielig.
Effizienzverluste
Bei der Umwandlung von Elektrizität in Wasserstoff und zurück in nutzbare Energie treten je nach Herstellungsverfahren Energieverluste in einer Größenordnung von 40 bis 80 % auf.
Infrastruktur
Für die Verteilung und Nutzung von Wasserstoff ist der Aufbau einer neuen Infrastruktur erforderlich.
Technologische Herausforderungen
Die Speicherung und der Transport von Wasserstoff erfordern spezielle Technologien und Materialien.
Energieträger
Der Energieträger bei der Nutzung von grünem Wasserstoff ist der Wasserstoff selbst, der durch Elektrolyse unter Verwendung von Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird.
Zukunftsfähigkeit
Grüner Wasserstoff hat das Potenzial, eine zentrale Rolle in einer nachhaltigen und kohlenstoffarmen Zukunft zu spielen. Die weitere Forschung und Entwicklung, die Senkung der Produktionskosten durch Skaleneffekte und der Ausbau der erneuerbaren Energien werden seine Zukunftsfähigkeit und Anwendbarkeit erweitern.
Einsatz in Einfamilien- und Mehrfamilienhäusern
Derzeit ist der Einsatz von grünem Wasserstoff in Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern hauptsächlich auf die Nutzung in Brennstoffzellen-Heizgeräten beschränkt, die Wärme und Strom erzeugen können. Diese Technologie befindet sich jedoch noch in den Anfängen und ist mit hohen Kosten und technischen Herausforderungen verbunden. Für die breite Anwendung von grünem Wasserstoff in Wohngebäuden sind weitere Entwicklungen in der Technologie, Infrastruktur und Kostensenkung erforderlich.
Das ist nur ein Ausschnitt aus dem Produkt VerwalterPraxis Gold. Sie wollen mehr?
Jetzt kostenlos 4 Wochen testen
Anmelden und Beitrag in meinem Produkt lesen