Der Klimawandel ist in aller Munde und nach wissenschaftlichen Erkenntnissen einer der größten Herausforderungen der Menschheitsgeschichte. Unter anderem mit neuen Mobilitätskonzepten, modernen Filteranlagen und innovativen Ansätzen bei der Energiegewinnung soll das Schlimmste abgewendet werden. Eine wichtige Rolle soll Wasserstoff einnehmen. Der Blick auf die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten verdeutlicht, dass es sich um einen Allrounder handelt, der nicht nur das Thema Mobilität voranbringen wird.
Wasserstoff und Energie haben eine lange gemeinsame Geschichte – sie trieben vor über 200 Jahren die ersten Verbrennungsmotoren an und wurden zu einem festen Bestandteil der modernen Raffinerieindustrie. Es ist leicht, speicherbar, energiedicht und erzeugt keine direkten Schadstoff- oder Treibhausgasemissionen. Damit Wasserstoff jedoch einen signifikanten Beitrag zu einer sauberen Energiewende leisten kann, muss er in Sektoren eingesetzt werden, in denen er fast vollständig fehlt, wie zum Beispiel Verkehr, Gebäude und Stromerzeugung.
Die wachsende Bedeutung von Wasserstoff
Wasserstoff kann aus fossilen Brennstoffen und Biomasse, aus Wasser oder aus einer Mischung aus beidem gewonnen werden. Erdgas ist derzeit die wichtigste Quelle für die Wasserstoffproduktion und macht etwa drei Viertel der jährlichen weltweiten dedizierten Wasserstoffproduktion von etwa 70 Millionen Tonnen aus. Dies macht etwa 6% des weltweiten Erdgasverbrauchs aus.
Die Herstellungskosten von Wasserstoff aus Erdgas werden von einer Reihe technischer und wirtschaftlicher Faktoren beeinflusst, wobei die Gaspreise und die Investitionen die beiden wichtigsten sind.
Während heute weniger als 0,1 % der weltweiten dedizierten Wasserstoffproduktion aus der Wasserelektrolyse stammt, besteht bei sinkenden Kosten für erneuerbaren Strom, insbesondere aus Photovoltaik und Wind, ein wachsendes Interesse an elektrolytischem Wasserstoff.
Die Lieferung von Wasserstoff an industrielle Nutzer ist auf der ganzen Welt ein wichtiges Geschäft. Die Nachfrage nach Wasserstoff, die sich seit 1975 mehr als verdreifacht hat, steigt weiter. Dies wirkt sich auch auf das Thema Aktie Wasserstoff aus. Wasserstoff-Aktien erfreuen sich einer wachsenden Beliebtheit und gehen zunehmend mit überdurchschnittlichen Renditen einher.
Die überwiegenden Einsatzfelder
Die Wasserstoffnutzung wird heutzutage von der Industrie dominiert. In den Bereichen Ölraffination, Ammoniakproduktion, Methanolproduktion und Stahlproduktion ist ein verstärkter Einsatz festzustellen. Nahezu der gesamte Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen bereitgestellt, sodass ein erhebliches Potenzial zur Emissionsreduzierung durch sauberen Wasserstoff besteht. Es spezialisieren sich immer mehr Unternehmen auf eine vollständig nachhaltige Wasserstoffgewinnung.
Im Verkehr hängt die Wettbewerbsfähigkeit von Fahrzeugen mit Wasserstoffantrieb von den Brennstoffzellenkosten und dem Tankstellennetz ab. Bei Lastkraftwagen hat die Reduzierung des Wasserstoffpreises eine hohe Priorität. Schifffahrt und Luftfahrt haben nur begrenzte Möglichkeiten für kohlenstoffarme Kraftstoffe und bieten eine Chance für wasserstoffbasierte Kraftstoffe. Aus gutem Grunde bezeichnet das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie den Wasserstoff als Schlüsselelement für die Energiewende.
Insbesondere bei Mehrfamilien- und Gewerbegebäuden finden zunehmend Brennstoffzellenheizungen ihren Einsatz. Hierbei handelt es sich letztendlich um kleine Kraftwerke auf Basis von Wasserstoff, die neben Wärme zum Heizen und für Warmwasser auch Strom erzeugen.
Die aktuellen Herausforderungen
Die größte Herausforderung für die Wasserstoffproduktion, insbesondere aus erneuerbaren Ressourcen, besteht darin, Wasserstoff kostengünstiger bereitzustellen. Bei Brennstoffzellen für den Verkehr muss Wasserstoff auf Kilometerbasis mit herkömmlichen Kraftstoffen und Technologien wettbewerbsfähig sein. Dies bedeutet, dass die Kosten für Wasserstoff – unabhängig von der Produktionstechnologie – weniger als 4 US-Dollar pro Gallone Benzinäquivalent betragen müssen. Um die Gesamtkosten für Wasserstoff zu senken, konzentriert sich die Forschung auf die Verbesserung der Effizienz und Lebensdauer von Wasserstofferzeugungstechnologien sowie auf die Senkung der Kosten für Ausrüstung, Betrieb und Wartung.
Nachdem diese Herausforderungen gemeistert wurden, dürfte die Brennstoffzellentechnologie eine wichtige Säule der nachhaltigeren Zukunft darstellen. Unter anderem der italienische Automobilhersteller Lamborghini hat bereits verkündet, künftig auch auf ein Wasserstoff-System zu setzen.