Strategien für eine Wasserstoff-Energiewirtschaft

Allgemein

Die Vision einer Wasserstoff-Energiewirtschaft entspringt dem uralten Traum der Menschheit, Energie unbegrenzt und ohne unerwünschte Auswirkungen auf Umwelt und Ressourcen nutzen zu können. Bei der großen Sympathie für diesen Energieträger mag bei vielen im Unterbewusstsein mitschwingen, dass in Wasser gebundener Wasserstoff als natürliches und lebensnotwendiges Element in unvorstellbar großen Mengen verfügbar ist und Wasserstoff, Sauerstoff sowie das bei der Reaktion entstehende Wasser elementare Bausteine des natürlichen Kreislaufsystems darstellen. Allerdings ist elementarer Wasserstoff in der Natur nicht vorhanden, die Erzeugung von in technischem Maßstab nutzbarem Wasserstoff ist nur unter Einsatz anderer Energieträger möglich. Unsere hoch industrialisierte Gesellschaft hat sich die Aufgabe gestellt, mit den Ressourcen Energie und Umwelt verantwortungsvoll und nachhaltig umzugehen. Die Bereitstellung von Wasserstoff aus zentralen Systemen oder dessen anwendernahe Erzeugung aus anderen Energieträgern kann dabei eine wichtige Option für die zukünftige globale Energieversorgung darstellen. Wesentliche Aspekte einer energetischen Wasserstoffnutzung lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff oder wasserstoffreichem Gas ist dann energiewirtschaftlich sinnvoll, wenn sie einen Beitrag zur Schonung erschöpfbarer Energieträger darstellt. Dies trifft insbesondere für die H2-Erzeugung aus erneuerbarer Energie zu, sofern diese nicht auf andere Weise direkt in bestehende Energieversorgungsstrukturen integrierbar ist. Wenn die Nutzung erneuerbarer Energien ein Maß erreicht haben wird, das erhebliche (saisonale) Speicherung erfordert, kommen die Vorteile der energetischen Wasserstoffnutzung (universelle Erzeugungsmöglichkeiten, Speicherung und Transport mit hohen Nutzungsgraden, geringfügige Umweltbelastung am Einsatzort) voll zum Tragen.

  • Für bestimmte Anwendungen weist auch aus fossilen oder nuklearen Energieträgern erzeugter Wasserstoff energetische Vorteile auf. Dies gilt z. B. für seinen Einsatz in Brennstoffzellensystemen (ggf. mit Reformern), die konventionelle Anwendungstechniken substituieren können (z. B. Ersatz von Verbrennungskraftmaschinen im Verkehr, Einsatz zur stationären Kraft-Wärme-Kopplung mit hoher Stromkennzahl oder als Kombiprozess in der Stromerzeugung).

  • Die dezentrale Reformierung von Kohlenwasserstoffen könnte dazu beitragen, den Aufwand für eine großflächige Wasserstoff-Infrastruktur zu reduzieren und stufenweise bedarfsgerecht aufzubauen. Dies schafft erheblichen zeitlichen und ökonomischen Spielraum und ermöglicht eine zielgerechtere Verwendung öffentlicher Fördermittel, die dann verstärkt z. B. für die Entwicklung verbesserter Brennstoffzellentechnologien verwendet werden könnten.

Für die Markteinführung von Wasserstoffanwendungen wird vorerst fossil erzeugter Wasserstoff zum Einsatz kommen, langfristig muss jedoch die Erzeugung von Wasserstoff aus anderen Energiequellen, insbesondere erneuerbaren Energien, angestrebt werden. Im Sinne einer wirklich nachhaltigen Ressourcenverwendung und CO2-Minderung müssen alle Energievarianten geprüft werden.

Weiter zu: