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Wasserstoff – Energie der Zukunft?

Wasserstoff ist der Hoffnungsträger, wenn es darum geht, fossile Brennstoffe zu verdrängen. Die Technologie dahinter ist seit langem bekannt, und nun investieren auch die Europäische Union und zahlreiche Unternehmen in den nachhaltigen Energieträger.

Reiner Wasserdampf

Die Gewinnung von Energie aus Wasserstoff hat den großen Vorteil, dass die einzige Emission, die dabei zustande kommt, reiner Wasserdampf ist. Im Vergleich zu Elektrofahrzeugen können wasserstoffbetriebene Fahrzeuge schneller betankt werden und weitere Strecken zurücklegen. Damit bieten sie gleiche Möglichkeiten wie traditionelle Kraftstoffe und können zudem auch als Hybrid, mit einer kombinierten Energiezufuhr aus Strom und Wasserstoff, betreiben werden. Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge stellen damit eine gute Ergänzung zu Elektroautos dar, insbesondere für schwere und zeitintensive Transporte.

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Mercedes-Benz GenH2 ist ein Truck, der mit flüssigem Wasserstoff betankt wird und laut Hersteller eine Reichweite von 100 Meilen hat. Bis 2023 soll der Lkw erprobt werden. Foto: Daimler Truck AG

Wie Wasserstoff in Elektrizität umgewandelt wird

Wasser (H2O) wird mit Hilfe von Elektrizität in Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) unterteilt, woraufhin das Wasserstoffgas in Gastanks im Fahrzeug gespeichert werden kann. Durch eine sogenannte Brennstoffzelle kann das Wasserstoffgas dann in Elektrizität umgewandelt werden, die den Elektromotor des Fahrzeuges antreibt. Die einzige Emission, die damit aus der Auspuffanlage kommt, ist reiner Wasserdampf. Der Prozess erzeugt weiters auch Wärme, die etwa zum Heizen der Fahrzeugkabine verwendet werden kann.

Lagerung, Transport und Sicherheit

Die gebräuchlichsten Methoden zum Speichern und Transportieren von Wasserstoff sind entweder in komprimierter Form bei 200 bis 700 bar oder in flüssiger Form bei -253 Grad Celsius. Wenn das Gas in Fahrzeugen verwendet wird, wird es in den Wasserstofftanks des Fahrzeugs auf 350 bis 700 bar komprimiert.

Wasserstoff ist heute eines der am häufigsten verwendeten Industriegase. Das Gas selbst ist brennbar, aber dank geprüfter Sicherheitssysteme sind Wasserstofffahrzeuge so sicher, wie andere Fahrzeuge auch.

Transport, verarbeitende Industrie und Heizung

Die Anwendungsgebiete für Wasserstoff als Energieträger gehen weit über den Transportbereich hinaus. Die Produktion und der Heizungsbereich von Gebäuden sind zwei weitere Branchen in denen Wasserstoff bereits vermehrt zum Einsatz kommt. Die Technologie ermöglicht es auch, die Stromnetze besser auszugleichen. Da Strom in Form von Wasserstoff gespeichert werden kann, können Angebot und Nachfrage besser aufeinander abgestimmt werden. Damit kann auch die Sonnenenergie aus den Sommermonaten gespeichert und im Winter zum Heizen genutzt werden.

Drei Herausforderungen mit Wasserstoff

Die Produktion muss nachhaltig sein

Genau wie bei Elektrofahrzeugen, die Ökostrom für ihre Batterie benötigen, wird dieser auch für die Produktion von Wasserstoffgas benötigt. Hier liegt  eine der größten Herausforderungen. Der heutige Wasserstoff wird größtenteils mit nicht erneuerbarem Erdgas, dem sogenannten blauen Wasserstoff, erzeugt. Dies muss schrittweise durch erneuerbare Energiequellen wie Solar- und Windkraft ersetzt werden.

Die Kosten müssen reduziert werden

Fossile Brennstoffe sind immer noch viel günstiger als die Verwendung von erneuerbarer Energie. Was derzeit auch die Kosten in die Höhe treibt, ist der Preis für Brennstoffzellenfahrzeuge und die Kosten für die zur Herstellung von Brennstoffzellen erforderlichen Metalle. Es wird angenommen, dass der Preis durch die Massenproduktion von Fahrzeugen sowie die gesamte Forschung, die derzeit an Brennstoffzellen durchgeführt wird, zu kontinuierlichen Preisreduktionen führen.

Die Distribution muss erweitert werden

Eine weitere Herausforderung ist die Verteilung von Wasserstoff. Derzeit gibt es zum Beispiel in ganz Österreich nur fünf öffentlich Wasserstoff-Tankstellen. Deutschland ist mit 90 Tankstellen in Europa derzeit am besten ausgestattet.

Die Wasserstoffstrategie der EU

Im Rahmen des Umweltabkommens der EU wurde im Sommer 2020 eine Wasserstoffstrategie vorgestellt, die zeigt, wie von fossilen Brennstoffen auf Wasserstoff und auf eine umweltfreundliche Produktion umgestellt werden kann. EU-Klimakommissar Frans Timmermans ist begeistert und hat das Gas als "Rockstar der neuen Energie" bezeichnet.

Spannende Zukunft

Zusammenfassend gibt es viele Vorteile, die der Einsatz von Wasserstoff mit sich bringt. Wenn alles so weiterläuft, wie geplant, ist Wasserstoff sicher eine spannende Alternative zu herkömmlichen Antrieben, dessen Einsatz eine ökologisch nachhaltige Energieversorgung sowohl im Transport sowie auch in der Industrie gewährleistet.