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Ersatz für Öl und Gas: Wasserstoff als neue Hoffnung

Bisher waren Öl und Gas die Rohstoffe, mit denen für Privathaushalte und die Wirtschaft Energie erzeugt wurde. Dies verändert sich augenblicklich, durch kriegerische Auseinandersetzungen, Wirtschaftsblockaden, geopolitische Verwerfungen und durch sich immer weiter reduzierende Vorkommen der beiden begehrtesten Rohstoffe. Eine Lösung könnte Wasserstoff sein, ein recht leicht herstellbarer Rohstoff.

Der Antriebsstoff der Zukunft

Experten sehen in Wasserstoff eine wichtige und vor allem vielversprechende Komponente, wenn es um die zukünftige Versorgung der Menschheit mit Energie geht. Mit Wasserstoff lassen sich alle möglichen Transportmittel antreiben, er kann in Autos, Lkws, Schiffen, Zügen und Flugzeugen als Treibstoff dienen und ist sogar in der Lage, Raketen ins All zu befördern.

Zwar gibt es auch andere Rohstoffe mit ähnlichen Qualitäten, etwa Lithium, für das aber gilt, dass der Vorrat auf unserer Erde beschränkt ist. Wasserstoff hingegen ist in nahezu unbeschränkter Form verfügbar. Aus diesem Grund gilt „grüner“ Wasserstoff für die Zukunft als vielversprechender Rohstoff zur Energiespeicherung bzw. zur Verwendung für Endverbraucher.

LNG-Terminals als Zwischenlösung?!

Der Bau von Terminals für Liquified Natural Gas, also Flüssiggas, ist für die Bundesregierung im Augenblick das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, Engpässe in der Gas- und damit Energieversorgung zu vermeiden. Als Zwischenlösung ist dies sicher adäquat, dennoch sollte das eigentliche Ziel sein, zukünftig Energie vor allem aus erneuerbaren Energiequellen zu gewinnen bzw. verstärkt grünen Wasserstoff als Energieträger zu nutzen. Es gibt noch weitere, mit anderen Farben bezeichnete Wasserstoff-Varianten, die allerdings allesamt in irgendeiner Form CO2-Emissionen erzeugen und sich daher als mehr oder weniger umweltschädlich erweisen.

Ein Weg hin zur Umsetzung von Wasserstofftechnologien sind sogenannte Wasserstoffzentren. In der Bundesrepublik sollen in den nächsten Jahren insgesamt vier ITZs (Innovations- und Technologiezentren für Wasserstoff) entstehen. Als Standorte sollen Bremen, Chemnitz, Duisburg sowie Pfeffenhausen (in der Nähe von Landshut) dienen. Diese Zentren bilden nach ihrer Fertigstellung eine Basis für die Forschung und für Unternehmen, die das Segment der Wasserstofftechnik als das ihre verstehen und in dem sie tätig sind.

Für das im bayerischen Pfeffenhausen bei Landshut vorgesehene Forschungszentrum ITZ Süd fiel der Zuschlag an ein achtteiliges Konsortium, zu dem auch das Generalplanungsunternehmen MR PLAN zählt. Das auf die Planung und Projektierung komplexer Projekte spezialisierte Unternehmen verantwortet bei der Realisierung des ITZ Süd den Bereich „Architektur & Einrichtungsplanung“. Durch diese Wahl erweist sich einmal mehr, dass der Mittelstand ein wichtiger Pfeiler der deutschen Gesamtwirtschaft ist, der wichtige Impulse auch im Hinblick auf eine zukunftsfähige Energieversorgung setzen kann.

Deutschland verfolgt wegeisende Wasserstoffstrategie

Um ein Land wie die Bundesrepublik Deutschland auch zukünftig mit Energie versorgen und dabei vor allem auf erneuerbare Energiequellen bzw. Energieträger setzen zu können, bedarf es einer nationalen Wasserstoffstrategie. Diese wurde inzwischen erarbeitet und ist Grundlage dafür, dass die Planung der vier vorgesehenen Wasserstoffzentren zielstrebig realisiert werden kann. Mit diesen Zentren sollen Forschung und Entwicklung im Bereich Wasserstoff vorangetrieben werden. Holger Schoenfelder, Teamleiter im Projektmanagement und mitverantwortlich für den Bereich Wasserstoff bei MR PLAN, erläutert, weshalb sein Unternehmen der optimale Partner für die Realisierung des WTAZ in Pfeffenhausen ist: „Um ein Projekt wie ein Wasserstoffzentrum erfolgreich zu entwickeln, ist umfassendes Know-how in den Bereichen Strategie & Digitalisierung, Planung & Engineering sowie Prüfstandsplanung, Architektur, Bau und Technische Gebäudeausrüstung notwendig.“

Diese Strategie ist ein Teilaspekt der Energiewende, mit der sich Deutschland von fossilen Rohstoffen wie Kohle, Öl oder eben Gas verabschieden und seine Energieversorgung auf erneuerbare Energiequellen umstellen wird, allen voran Wind- und Sonnenenergie, aber auch Wasserkraft und Erdwärme. Wasserstoff als Energieträger soll und kann hier ebenfalls eine wesentliche Rolle spielen. Das Potenzial des Rohstoffs ist auch in der EU bekannt. Die Europäische Kommission nennt Wasserstoff gar „das fehlende Teil des Puzzles auf dem Weg zu einer vollständig dekarbonisierten Wirtschaft“.

Wasserstoff ist nicht Energiequelle, sondern Energieträger

Viele, die sich mit der Materie auseinandergesetzt haben, versuchen Wasserstoff als Energiequelle zu sehen. Dies ist allerdings nur teilweise korrekt. Experten bezeichnen Wasserstoff nicht als Energiequelle, sondern als Energieträger für Sekundärenergie. Zur Herstellung der im Wasserstoff gespeicherten Sekundärenergie benötigt man somit Primärenergie. Wasserstoff selbst ist nicht als Energiequelle im eigentlichen Sinne zu verstehen. Vielmehr wird er dazu genutzt, Energie zu transportieren.

Soll aus Wasserstoff Strom entstehen, erzeugt man ihn durch umgekehrte Elektrolyse über Brennstoffzellen oder Verbrennung im Gaskraftwerk (als Substitut von Erdgas). Der große, für das Klima und die Umwelt wichtige Vorteil dieser beiden Methoden besteht darin, dass nicht nur Strom erzeugt wird, sondern auch Wärme, die wiederum genutzt werden kann. Darüber hinaus entstehen fast keine umweltschädlichen Emissionen (außer einer geringen Menge Stickoxide). Nur Wasser und Sauerstoff gelangen bei beiden Prozessen als Nebenprodukt in die Atmosphäre.

Der vielleicht größte Vorteil von Wasserstoff als Energieträger, neben seiner vergleichsweisen einfachen Herstellung, liegt darin, dass Wasserstoffgas in der Lage ist, die in ihm enthaltene Energie über lange Zeiträume hinweg zu speichern. Dies ist besonders für die Stromerzeugung durch erneuerbare Energien, wie bspw. durch Windräder und Solarzellen, von hoher Relevanz. Die Menge des durch erneuerbare Energien erzeugten Stroms kann im Gegensatz zu Strom aus fossilen Brennstoffen schwanken. Wird zu viel Strom produziert, lässt sich dieser mithilfe von Wasserstoffgas in sogenannten Gaskavernen bzw. Druckbehältern zwischenlagern und zu einem späteren Zeitpunkt in Strom umwandeln.

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