Anwendungs­bereiche

Grüner Wasserstoff wird mit Hilfe einer Elektrolyse aus erneuerbarem Strom und Wasser gewonnen. Wasser (H2O) besteht aus Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). Durch elektrischen Strom kann das Wasser in seine Bestandteile H2 und O2 zerlegt werden. Der gasförmig entstehende Wasserstoff kann dann je nach Anwendung weiterverarbeitet werden.

Energie-/Stromspeicher

Wasserstoff kann als Gas über lange Zeiträume gespeichert werden. Um das notwendige Speichervolumen zu verringern, wird Wasserstoff oftmals auf 200 bar komprimiert. Bei Bedarf kann der Wasserstoff zusammen mit Sauerstoff wieder zu Strom und Wasserdampf zurückgewandelt werden. Das kann in einer Brennstoffzelle oder in einem Verbrennungsmotor geschehen. Auf diese Art und Weise dient Wasserstoff als Energiespeicher für erneuerbaren Strom. So kann Strom z.B. im Sommer geerntet und für den Winter gespeichert werden. Wasserstoff ist damit gut als saisonaler Speicher geeignet.

An alternativen Speichermöglichkeiten zur Speicherung unter Druck wird momentan geforscht.

Power-to-X

Wasserstoff ist die Basis für die Herstellung sogenannter synthetischer Kraftstoffe. Zusammen mit Kohlenstoffdioxid (CO2) oder Kohlenstoffmonoxid (CO) können einer Reihe chemischer Stoffe hergestellt werden, die als Kraftstoff dienen.

Der einfachste chemische Stoff, der aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid hergestellt werden kann ist Methan. Dabei wird in einem ersten Schritt mit Hilfe einer Elektrolyse Wasserstoff hergestellt und in einem zweiten Schritt, der Methanisierung, aus H2 und CO2 Methan produziert. Mit der Bezeichnung „Power-to-Gas“ wird oftmals die Herstellung von Methan bezeichnet. Weitere mögliche synthetische Kraftstoffe sind Methanol, DME, oder sogar synthetisches Erdöl.

Industrie

Viele Anwendungen in der chemischen Industrie benötigen Wasserstoff. Noch wird dieser Wasserstoff aus fossilen Grundstoffen wie z.B. Erdgas erzeugt. Nach und nach wird versucht, den Wasserstoff durch grünen Wasserstoff zu ersetzen. Beispielhafte Anwendungen in der Industrie sind z.B.:

  • Als Ausgangsstoff zur Herstellung von Ammoniak, Salzsäure, Methanol, Anilin und vielen anderen Stoffen
  • Als Schweißgas eingesetzt (beim autogenen Schweißen)
  • Als Reduktionsmittel zur Gewinnung von Metallen
  • Als Inertgas in der Stahlverarbeitung und in der Stahlproduktion zur Direktreduktion
  • Im Labor
  • etc…

Mobilität

Wasserstoff kann als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet werden. Dazu wird der gasförmige Wasserstoff in einem Drucktank bei einem Druck von 700 bar bei PkWs und bei 350 bar in Nutzfahrzeuge im Fahrzeug mitgeführt. An Bord des Fahrzeuges wird der Wasserstoff in einer Brennstoffzelle mit hohem Wirkungsgrad in Strom umgewandelt. Der dazu notwendige Sauerstoff kommt aus der Umgebungsluft. Als Endprodukt entsteht nur Wasserdampf. Mit dem entstehenden Strom wird ein oder mehrere Elektromotoren im Fahrzeug angetrieben. Das Fahrzeug hat keine weiteren Emissionen.

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