Forschungsquartett | Wasserstoff

Das Forschungsquartett – dieses Mal in Kooperation mit der Fraunhofer-Gesellschaft

Wasserstoff als Energieträger

Wasserstoff ist ein Energieträger. Wie Kohle kann er verwendet werden, um Energie bereitzustellen, die zum Beispiel Motoren antreibt. Es gibt bereits Autos, die mit Wasserstoff statt mit fossilen Brennstoffen fahren. Wie auch Elektroautos gehören sie zu den klimafreundlichen Autos. Aber anstatt aufgeladen werden zu müssen, können die Autos ganz einfach betankt werden. Trotzdem sind diese Modelle noch nicht weit verbreitet. Deutschlandweit machen sie nur 0,0006 Prozent aller Autos aus (Stand 2019).

In der Forschung wird aber auch darüber diskutiert, ob Wasserstoff nicht sogar verwendet werden könnte, um ganze Fabriken zu betreiben. Damit könnte das Element einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.

Eine Farbenlehre

Da Wasserstoff nicht in Reinform auf der Erde existiert, muss er gewonnen werden. Das funktioniert, indem andere Moleküle in ihre Bestandteile zerlegt werden (Katalyse). Bisher gibt es vier verschiedene Verfahren.

1. Grau: Wasserstoff wird aus Erdgas gewonnen. Das Erdgas – zum Beispiel Methan (CH4) – wird in Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) gespalten. Letzteres kann als Energieträger verwendet werden. Ersteres wird in die Atmosphäre gegeben. Damit ist dieses Verfahren sehr belastend für das Klima.
2. Blau: Auch hier wird Erdgas verwendet. Das Nebenprodukt CO2 wird allerdings verpresst und in Stollen oder der Tiefsee gelagert (Carbon Capture and Storage, CCS).
3. Türkis: Hier wird Wasserstoff über die thermische Spaltung von Methan (Methanpyrolyse) hergestellt. Das Verfahren ist allerdings recht energieintensiv.
4. Grün: Mittels Elektrolyse wird das Wasser (H2O) in Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) zerlegt. Der verwendete Strom für die Elektrolyse stammt ausschließlich aus regenerativen Energien.

Prof. Dr. Christopher Hebling ist Bereichsleiter für Wasserstofftechnologien am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg im Breisgau. detektor.fm-Redakteurin Esther Stephan hat mit ihm über den Nutzen der Technologie für die Wirtschaft und für die Wissenschaft gesprochen und welche Rolle diese bei der Energiewende spielt. Davon berichtet sie detektor.fm-Moderatorin Lara-Lena Gödde.

Weitere Einblicke in die Welt der Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gibt es im Fraunhofer-Podcast „Forschung erleben – Zukunft hören“ unter fraunhofer.de/podcast oder überall dort, wo es Podcasts gibt.