Deutschland hat die Klimaschutzgesetze verschärft. Das Ziel: Bis 2045 soll die Bundesrepublik klimaneutral sein. Der globale Klimawandel sowie die daraus abgeleiteten verschärften Auflagen zwingen unter dem Aspekt des Energiebedarfs vor allem die Sektoren Industrie, Verkehr und Energiewirtschaft, zukünftig auf nachhaltigere nicht-fossile Lösungen zu setzen. Steht das chemische Element bald nicht nur im Periodensystem, sondern auch für unsere energetische Zukunft an erster Stelle? Das Potenzial ist da: „Wasserstoff kann fossile Brennstoffe ersetzen, als Treibstoff die nachhaltige Mobilität vorantreiben, in Strom und Wärme umgewandelt werden und als Speicher für Strom aus erneuerbaren Quellen dienen“, beschreibt Dr. Wolfgang Breh, Geschäftsführer am KIT-Zentrum Energie, die vielfältigen Möglichkeiten mit Wasserstoff.

In der Vergangenheit mag Wasserstoff von wirtschaftlich attraktiveren Energieträgern wie Öl und Erdgas in den Hintergrund gedrängt worden sein, unter Berücksichtigung der Klimapolitik gewinnt er aber zunehmend an Bedeutung. Die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger ist nichts Neues. Nicht nur in der Wirtschaft, auch am KIT hat das chemische Element eine Historie. „Am KIT betreiben wir schon sehr lange Wasserstoffforschung. Sei es der Betrieb des Wasserstoffbusses in den 80er Jahren am damaligen Kernforschungszentrum, die elektrische Herstellung von Wasserstoff oder die Sicherheitstests der BMW-7er-Reihe-Wasserstoff. Wir haben ein breitgefächertes Forschungsspektrum im Bereich Wasserstoff. Das Forschungsthema war und ist am KIT omnipräsent“, so Breh.

Aktuell sind unterschiedliche Institute des KIT maßgeblich an drei Wasserstoff-Leitprojekten beteiligt, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert werden, um einen zentralen Beitrag für die Wasserstoffstrategie in Deutschland zu leisten. In allen drei Leitprojekten arbeiten Forschende des KIT gemeinsam mit Partnern aus Industrie, Wissenschaft und Verbänden an unterschiedlichen Lösungen. „Mit der vielfältigen Wasserstoffforschung am KIT decken wir die gesamte Wertschöpfungskette ab, von der Produktion über den Transport hin zur Anwendung von grünem Wasserstoff“, fasst Dr. Thomas Walter Tromm, wissenschaftlicher Sprecher des KIT-Zentrums Energie, zusammen.

 

Die Farbenlehre des Wasserstoffs

Grüner Wasserstoff

wird in einem chemischen Prozess hergestellt (Elektrolyse), bei dem Wasser mithilfe von Strom in seine Komponenten Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Unter Nutzung von erneuerbaren Energien ist der Prozess CO2-neutral.

Türkiser Wasserstoff

entsteht bei der Methanpyrolyse durch Spaltung von Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff, der gelagert und später weiterverwendet werden kann. Auch hier gilt: Wird erneuerbare Energie genutzt und der Kohlenstoff unterirdisch eingelagert oder für langlebige Produkte verwendet, ist der Prozess klimaneutral.

Blauer Wasserstoff

entsteht wie grauer Wasserstoff durch Dampfreformierung, mit dem Unterschied, dass das dabei entstehende CO2 danach unterirdisch gespeichert wird. Die Form gilt daher als klimaneutral, greift aber auf fossile Rohstoffe zurück.

Grauer Wasserstoff

entsteht durch Dampfreformierung fossiler Energieträger. Chemisch betrachtet wird der fossile Energieträger in Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid aufgespalten, das in die Atmosphäre entweicht. Der Prozess ist daher nicht klimaneutral.

Pinker Wasserstoff

wird ebenfalls durch Elektrolyse hergestellt, der Strom kommt jedoch aus Kernkraftwerken. Dieser Art der Wasserstoffproduktion wird auf europäischer Ebene verfolgt.

 

Weiterführende Links:

• https://www.energie.kit.edu/index.php

 

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