Blog: ViridisH2 Südniedersachsen
#10 Wasserstoff gibt es in grau, blau, türkis oder grün
veröffentlicht am 22.01.2021
Die Wasserstoff-Farbpalette ist groß. Foto: Pixapay
Aus dem Chemieunterricht wissen die meisten es wohl noch: Unter Normalbedingungen handelt es sich bei Wasserstoff um ein geruchloses, brennbares und ungiftiges Gas, das im flüssigen Zustand farblos und im festen Zustand kristallin und weiß anmutet. Je nach seinem Ursprung wird dem Wasserstoff hingegen eine ganze Farbpalette zwecks Unterscheidung zugeordnet. Ein wenig erklärungsbedürftig ist diese symbolische Farbenlehre zwar, wenngleich für unser WIR!-Bündnis das Hauptaugenmerk zweifelsohne, zumindest langfristig, auf grünen Wasserstoff liegt. Da stimmen wir mit Forschungsministerin Anja Karliczek absolut überein: „Die Zukunft gehört allein dem grünen Wasserstoff“. Wie kann ein farbloses Gas mit Farben in Verbindung gebracht werden?
Die Farbenlehre des Wasserstoffs
Grundsätzlich lassen die einzelnen Farbzuweisungen Rückschlüsse auf die Technologie(n) und die Inputfaktoren zu, unter deren Zuhilfenahme der jeweilige Wasserstoff produziert wurde. Die Farben helfen dabei die verschiedenen H2-Pfade zu unterscheiden. Werden beispielsweise bei der Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse oder Dampfreformation fossile Energieträger, wie Erdgas oder Kohlekraft, verwendet, so sprechen wir über „grauen“ Wasserstoff. Bei diesem Verfahren entstehen bei der Produktion von einer Tonne Wasserstoff zehn Tonnen CO2.
Auch der „blaue“ Wasserstoff wird mit Hilfe von fossilen Brennstoffen erzeugt. Hier wird das CO2 allerdings abgeschieden und eingelagert bzw. gespeichert (Carbon Capture and Storage, CCS). Dadurch wird kein CO2 in die Atmosphäre entlassen, weswegen der „blaue“ Wasserstoff allgemeinhin als tendenziell klimaneutral bezeichnet werden kann. Offen bleibt dabei die Frage, wo und wie viel geeignete Lagerstätten sinnvoll nutzbar sind.
„Türkiser“ Wasserstoff wird durch die Spaltung von Methan in Wasser- und Kohlenstoff hergestellt. Der entstandene Kohlenstoff ist hier jedoch fest und nicht gasförmig. Wird der für das Verfahren benötigte Hochtemperaturreaktor mit Wärme aus erneuerbaren Energien versorgt und der entstandene Kohlenstoff dauerhaft gebunden, so kann auch der „türkise“ Wasserstoff als klimaneutral bezeichnet werden.
Sollte bei der Herstellung von Wasserstoff auf Kernenergie zum Betreiben der Elektrolyse zurückgegriffen werden, so wird das entstandene Gas als „roter“ Wasserstoff bezeichnet. Hierbei entstehen keine CO2-Emissionen, weswegen auch hierbei das Endprodukt theoretisch klimaneutral ist.
Ein Alleinstellungsmerkmal gegenüber den genannten Farbvarianten besitzt der natürliche „weiße“ Wasserstoff. Er kommt beispielsweise in verschiedenen afrikanischen Regionen vor und wird mithilfe von Fracking gewonnen. Allerdings wird das Potential als gering eingeschätzt.
Unsere Zukunft ist grün
Ganz anders sieht das Potenzial des „grünen“ Wasserstoffs aus. Hier wird die Aufspaltung von Wasser unter der Verwendung von erneuerbaren Energien vollzogen, sodass keine CO2-Emissionen entstehen und so ein klimaneutraler Energieträger produziert wird. Mit dem Blick auf die Ziele der Klimaneutralität bis 2050 überrascht es nicht, dass auch die Bundesregierung nur grünen Wasserstoff als nachhaltig ansieht. Deshalb legen auch wir in der Region Südniedersachsen ebenso unseren Fokus auf die Wertschöpfung von „grünem“ Wasserstoff, um nachhaltig unseren Teil zur Energiewende hin zur Klimaneutralität zu leisten. Bereits heute gibt es zahlreiche Förderprogramme, um sich bei der Wertschöpfung von „grünem“ Wasserstoff unterstützen zu lassen!
Grün ist jedoch nicht gleich grün. Denn ein Makel haftet dem „grünen“ Wasserstoff (vorerst) an: Wenn die Entnahme des für die Wasserstoffproduktion notwendigen Ökostroms zu Lasten unseres Stromsystems geht, wird gleichsam der CO2-Ausstoß der deutschen Stromerzeugung weniger sinken. Deshalb sollte unsere „grüne“ Wasserstoffproduktion nicht Kapazitäten aus dem bisherigen System abziehen. Stattdessen sollten Überschüsse des „grünen“ Stroms für die H2-Produktion abgriffen oder durch eigene Ökostromgenerierung davon unabhängig ausgebaut werden. Oder wollen wir tatsächlich, wie von der Bundesregierung angedacht, wieder verstärkt auf Import setzen?
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Dr. Benjamin Schulze
Projektleiter ViridisH2 Südniedersachsen
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