Wasserstoff ist...

Die Energiewende ist notwendig, herausfordernd, schaffbar und bringt große Chancen für den Standort Österreich mit sich. Sie geht mit einer Reduktion des Energieverbrauchs einher - realisiert mit einem starken Fokus auf effiziente Technologien. Eine nachhaltige, auf erneuerbaren Energieträgern basierende Versorgung spielt dabei quer über alle Sektoren eine zentrale Rolle – von der Strom- und Wärmeversorgung, bis hin zur Industrie und Mobilität.

Wo immer möglich, sollte Strom direkt genutzt werden. Sinnvolle Anwendungsgebiete für Wasserstoff liegen dort, wo dies nicht oder nur schwer möglich ist.

Klimaneutraler Wasserstoff ist so ein wichtiger Baustein der Energiewende, der durch verschiedene Technologien und Einsatzmöglichkeiten die Klimaneutralität in schwer zu dekarbonisierenden Sektoren sicherstellen und den Weg zu einem erneuerbaren Energiesystem maßgebend unterstützen kann.

Als eines der häufigsten Elemente der Erde kommt Wasserstoff (H2) in seiner elementaren Form fast ausschließlich als Spurenelement in der Erdatmosphäre vor – chemisch gebunden hingegen ist Wasserstoff in unzähligen organischen und anorganischen Verbindungen allgegenwärtig.

Wasserstoff kann daher in verschiedenen Verfahren auf Basis von reinem Wasser bis hin zu biogenen oder fossilen Rohstoffen hergestellt werden.

Gegenwärtig ist die mit Abstand häufigste Methode der Wasserstoffsynthese die Methan-Dampfreformierung, bei der Erdgas unter Ausstoß von CO2 zu Wasserstoff verarbeitet wird. Diese Methode ist emissionsintensiv und kann deshalb keinen Beitrag zu Erreichung der Klimaneutralität leisten.

Demgegenüber steht die Elektrolyse, bei welcher unter Nutzung von Strom Wasser in seine Bestandteile H2 und O2 (Sauerstoff) gespalten wird und damit gasförmige Energieträger mit Hilfe von Strom produziert werden können.

Wasserstoff, der ausschließlich aus erneuerbaren Energieträgern hergestellt wird (meist auf Basis von erneuerbarem Strom, auch auf Basis nachhaltiger Biomasse), gilt als erneuerbarer bzw. grüner Wasserstoff und ist als klimaneutral zu qualifizieren. Vor dem Hintergrund der Energiewende ist diese skalierbare Erzeugungsform das bevorzugte Mittel der Wahl.

Neben erneuerbarem Wasserstoff kann - die entsprechende Technologiereife und tatsächliche Klimaneutralität vorausgesetzt - auch blauer Wasserstoff oder türkiser Wasserstoff einen Beitrag leisten.

Strom ist vielseitig einsetzbar. Er kann direkt genutzt und gespeichert werden, unter anderem in Form von Wasserstoff. Wasserstoff wiederum ist ebenfalls äußerst vielseitig nutzbar. Entweder wird er selbst energetisch oder stofflich verwendet, oder der Wasserstoff ist Ausgangsprodukt für eine Vielzahl an unterschiedlichen Derivaten, wie Ammoniak, Methanol, E-Fuels oder synthetisches Methan. 

Jeder zusätzliche Umwandlungsschritt geht mit energetischen Verlusten in der Höhe von etwa 15 bis 35% einher. Viele Verfahren benötigen neben Wasserstoff auch weitere Rohstoffe, wie etwa Kohlenstoff bzw. Kohlendioxid (CO2) oder Stickstoff (z.B. bei der Ammoniak-Herstellung).

Neben der Elektrolyse, die Strom verwendet, um Wasser in seine Bestandteile zu zerlegen (Wasserstoff und Sauerstoff) gibt es noch weitere Erzeugungstechnologien, die in unserem Fact Sheet zur "Wasserstoff-Farbenlehre" genauer beschrieben werden.

Eine auf Strom fokussierte Übersicht zu unterschiedlichen Weiterverarbeitungsmöglichkeiten des elektrolysierten erneuerbaren Wasserstoffs:

 

Strombasierter erneuerbarer Wasserstoff und mögliche Derivate
(Quelle: Österreichische Energieagentur)