Wasserstoff – der Energieträger der Zukunft! Oder doch nicht?

Wasserstoff – der Energieträger der Zukunft! Oder doch nicht?

Wasserstoff wird als das Allheilmittel für die klimaneutrale Zukunft gesehen. „Wasserstoff – der NEUE Treibstoff“, „Wasserstoff – der Brennstoff der Zukunft“.

Was ist dran, an diesem Technologiehype und brauchen wir Wasserstoff als Energieträger tatsächlich? Um die Frage gleich vorneweg zu beantworten – JA, wir werden Wasserstoff benötigen! Die Frage ist nur, wie setzen wir diesen wertvollen Energieträger intelligent ein.

Wasserstoff
Wasserstoff

Grüner Wasserstoff – und nur „grün“ produzierter Wasserstoff verdient die Bezeichnung „Energieträger der Zukunft“– wird durch einen Prozess namens Elektrolyse hergestellt. Um die Wassermoleküle (H2O) in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, wird viel Strom benötigt. Dazu wird erneuerbarer Strom, z.B. aus Photovoltaikanlagen, benötigt. Dieser Wasserstoff wird dann mit Kohlenstoff aus CO2 zu einem neuen Brenn- und Kraftstoff (oder auch „E-Fuel“ bezeichnet) umgewandelt. Oder Wasserstoff wird in einer Brennstoffzelle wieder zu elektrischer Energie umgewandelt. Wir sehen also- aus elektrischer Energie wird ein neuer Brennstoff erzeugt, aus welchem in einem weiteren Schritt wiederum elektrische Energie entsteht. So wird beispielsweise aus 10 kWh elektrische Energie, später eine nutzbare elektrische Energie von nur mehr rund 2 kWh. Oder anders formuliert: Wenn wir einen wasserstoffbasierten Kraftstoff, anstelle von direkter Elektrifizierung verwenden, wird dafür je nach Anwendung und Technologie etwa die fünffache Menge an erneuerbaren Strom benötigt. Erneuerbar und nachhaltig funktioniert die Wasserstofftechnologie daher sinnvoll nur, wenn wir sehr viel erneuerbaren Überschussstrom im System haben. So lange wir noch deutlich weniger als 100 % unserer Stromversorgung aus erneuerbaren Quellen bereitstellen können (Anmerkung: aktuell in Österreich rund 70%), bleibt keine erneuerbare Energie für die Wasserstoffherstellung übrig. Daher scheint die auf Wassersoff basierte Brennstoffnutzung derzeit nur wenig sinnvoll und nicht zielführend zu sein, um rasch zur sogenannten „Energiewende“ zu kommen. Bis wir Wasserstoff in großen Mengen sinnvoll umweltfreundlich herstellen (vermutlich erst in einigen Jahren) können, müssen wir uns genau überlegen, wo wir diesen wertvollen Wasserstoff am besten einsetzen und welche fossilen Energieträger wir dadurch ersetzen können. Hier bieten sich v.a. Großmotoren in der Schifffahrt, Langstreckenflüge, chemischen Produktion, Hochtemperaturprozesse, Stahlerzeugung, usw. an.

Wasserstoff
Wasserstoff

Warum nutzen wir die erzeugte elektrische Energie nicht gleich direkt? Oft kann die momentane erzeugte Energie nicht sofort verbraucht werden (z.B. Sonnenstromerzeugung zur Mittagszeit, Überproduktion aus Windkraft zu Spitzenzeiten). Elektrische Energie ist nur sehr aufwendig und teuer zu speichern. V.a. über längere Zeiträume (Wochen, Monate) ist das sehr kostspielig.

Warum ist Wasserstoff so beliebt? E-Fuels, sind wesentlich leichter zu speichern als Wasserstoff und elektrische Energie und können auch über einen längeren Zeitraum gespeichert werden. Speziell beim Einsatz von E-Fuels kann der konventionelle Verbrennungsmotor weiterhin eingesetzt  werden und die Industrie muss ihre wesentlichen Produktionsprozesse nicht ändern. Doch mit E-Fuels verbraucht ein Pkw mit Verbrennungsmotor fünfmal mehr Energie als ein reines Elektroauto.

Solange wir noch keine „vernünftigen“ Technologien haben, um elektrische Energie zu speichern, müssen wir vermutlich den Umweg über die sehr ineffiziente Stromerzeugung via Wasserstoff gehen. Die Industrie wird uns in den nächsten Jahren diesen Weg bestimmt vorzeigen und schmackhaft aufbereiten. Wie so oft, werden wir aus Mangel an verfügbaren intelligenten Technologien über einen wenig effizienten Umweg unser tägliches Leben gestalten. Jede noch so mühsam erarbeite Steigerung der Effizienz werden wird durch einen Mehrverbrauch dieser „innovativen“ Technologien wieder wettmachen und uns Jahr für Jahr wundern, warum wir bei der Energiewende auf der Stelle treten.

Herzlichst

Karl Puchas