Wasserstoff ist ein chemisches Element, das 75 % der gesamten Masse unseres Sonnensystems ausmacht – meist in Verbindung mit Sauerstoffatomen als Wasser. Er gilt als ein Hoffnungsträger der Energiewende. Denn er ist je nach Umwandlungsform in der Lage Energie zu speichern und freizugeben, ohne dabei das klimaschädliche CO2 auszustoßen.

Wasserstoff hat auf die Masse bezogen den höchsten Energiegehalt aller chemischen Elemente.

Wasserstoff kann je nach Art der Erzeugung klimaneutral und CO2-frei sein. Das Element Wasserstoff ist farblos, wird aber auf Basis des Produktionsprozesses nach der Definition des BMWI in verschiedene Farben eingeteilt.

• Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt, wobei der dafür nötige Strom nur aus erneuerbaren Energien stammt. Dadurch ist der eingesetzte Strom und somit auch die Produktion von Wasserstoff unabhängig von der Elektrolysetechnologie CO2-frei.
  

• Grauer Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen. In der Regel wird dafür die Dampfreformierung angewendet. Hierbei wird Erdgas unter Hitze in Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid (CO2) gespalten. Das entstehende CO2 wird ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben und verstärkt damit den Treibhauseffekt. Bei der Produktion von einer Tonne Wasserstoff entstehen so zehn Tonnen CO2.
  

• Blauer Wasserstoff ist grauer Wasserstoff, dessen CO2 bei der Entstehung abgeschieden und gespeichert wird. Diese Speicherung wird als Carbon Capture and Storage (CSS) bezeichnet. Da das entstandene CO2 so nicht in die Atmosphäre gelangt, kann diese Art der Wasserstoffproduktion bilanziell als CO2-neutral betrachtet werden.
  

• Türkiser Wasserstoff wird über die thermische Spaltung von Methan gewonnen (Methanpyrolyse). Anstelle von CO2 entsteht bei diesem Verfahren fester Kohlenstoff. Um die Produktion von Wasserstoff hierbei CO2-neutral zu gestalten, muss sowohl die Wärmeversorgung des Hochtemperaturreaktors aus erneuerbaren Energiequellen stammen, als auch die dauerhafte Bindung des Kohlenstoffs garantiert sein.
  

• Rosa Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser hergestellt. Allerdings stammt der dafür nötige Strom aus Atomkraft. Da dieser Produktionsprozess in Deutschland voraussichtlich keine Rolle spielen wird, ist sie bei der Farbenlehre des BMWI nicht aufgeführt.

Der große Vorteil von Wasserstoff ist, dass er sehr vielseitig einsetzbar ist. Er kann als Rohstoff für industrielle (insbesondere chemische) Prozesse eingesetzt werden und damit einen großen Beitrag zur Senkung der industriellen Treibhausgasemissionen leisten. Im Wärmebereich kann Wasserstoff Erdgas schrittweise ersetzten, sodass bestehende Erdgasheizungen schon heute anteilig und zukünftig vollständig mit klimaneutralen Wasserstoff betrieben werden können. Im Verkehrssektor kann Wasserstoff im Schwerlastverkehr, in Bussen und Flugzeugen eingesetzt werden. Außerdem kann Wasserstoff künftig als Speicher für Strom aus wetterabhängigen, erneuerbaren Energien dienen.

Wegen dieser Vielseitigkeit bietet Wasserstoff damit enormes Potential Treibhausgasemissionen zu senken.

Wasserstoff kann ein zentraler Baustein für das Erreichen der Klimaziele sein. Neben Klimaneutralität erfüllt Wasserstoff die Voraussetzungen, um eine für die Energiewende notwendige Sektorenkopplung zwischen Wärme-, Verkehr- und Energiesektor voranzubringen. Wasserstoff kann Brenn-, Kraft-, und Grundstoffe, die heute noch aus fossilen Energieträgern gewonnen werden, ersetzen und so einen klimaneutralen Produktionsprozess realisieren. Zudem kann Wasserstoff in Zukunft als saisonaler Speicher von erneuerbarem Strom (und zur Kappung von Produktionsspitzen) dienen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die bestehende Gasinfrastruktur zu weiten Teilen für Wasserstoff genutzt werden kann, sodass Neuinvestitionen nicht zwingend notwendig sind. Somit sind die infrastrukturmäßigen Rahmenbedingungen für einen vielfältigen Einsatz und die bundesweite Verteilung gegeben. Bereits heute zeigen wir mit der Wasserstoffinsel Öhringen, dass es technisch möglich ist, Wasserstoff anteilig ins Erdgasnetz beizumischen, um Emissionen zu reduzieren.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie auch bei unserem aktuellen Projekt – der Öhringer Wasserstoff-Insel.