Die Farben des Wasserstoffs

Links oben an erster Stelle im Periodensystem steht Wasserstoff. Das chemische Element ist ein farb- und geruchloses Gas. Auf der Erde kommt Wasserstoff in der Regel nur in gebundener Form – meist in Wasser vor. Man muss es also zur Nutzung erst herstellen. Da sehr viel Energie in ihm steckt, gilt es als Hoffnungsträger für eine klimafreundliche Zukunft. Denn bei seiner Verbrennung entsteht kein Kohlenstoffdioxid (CO2), sondern nur Wasserdampf und Luft.

Ob Schwerlastverkehr, Schiffstransporte oder im Flugverkehr: Wo immer schwere Güter transportiert werden müssen und wo bisher sehr viel CO2 beim Transport anfällt, könnte das Gas Abhilfe schaffen. Überall dort, wo es keine elektrische Alternative gibt, könnte Wasserstoff zum Einsatz kommen: Zum Beispiel in der Stahlherstellung.

Noch ist (grüner) Wasserstoff ein sehr kostbarer Energieträger, der nur begrenzt eingesetzt werden sollte. Experten rechnen damit, dass das Gas bis 2030 wettbewerbsfähig ist. Wasserstoff kann auf verschiedene Arten hergestellt werden. Doch nicht alle sind umweltfreundlich. Ein Überblick über die Farben von Wasserstoff.

Grüner Wasserstoff: Klimaschutzministerin Leonore Gewessler will auf jeden Fall grünen Wasserstoff fördern und ihn nicht als Deckmantel benutzen, um Erdgas und Nuklearenergie zu fördern, wie sie kürzlich im Interview mit der "Wiener Zeitung" gesagt hat. Grüner Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser gewonnen. Mittels Strom – aus erneuerbaren Energien – werden die Wassermoleküle in die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der Wasserstoff ist grün, weil er nachhaltig und nahezu CO2-frei gewonnen wurde. Allerdings braucht man, um große Mengen grünen Wasserstoff herzustellen, ausreichend Strom aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft. Noch ist grüner Wasserstoff sehr teuer herzustellen.

Grauer Wasserstoff wird aus fossilen Energieträgern wie etwa Erdgas gewonnen. Erdgas besteht zu einem Großteil aus Methan (CH4). Unter großer Hitze wird es in Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid (CO2) umgewandelt. Die sogenannte Dampfreformierung ist das am häufigsten angewandte Herstellungsverfahren für Wasserstoff. Es wird seit vielen Jahren angewandt, um etwa Chemie- und Industriebetriebe mit Wasserstoff zu versorgen. Da erhebliche Mengen CO2 freigesetzt werden, schadet es dem Klima. Pro Tonne Wasserstoff, die gewonnen wird, entstehen zehn Tonnen CO2.

Blauer Wasserstoff unterscheidet sich nicht stark von grauem Wasserstoff. Das CO2, das bei der Aufspaltung von Erdgas entsteht, wird jedoch nicht in die Atmosphäre entlassen, sondern gespeichert. Beim sogenannten Carbon Capture and Storage (CCS) wird das klimaschädliche Gas dauerhaft unterirdisch gelagert. Die Methode hat gewisse Risiken – CO2 könnte durch Lecks entweichen.

Türkiser Wasserstoff wird weitgehend klimaneutral über die thermische Spaltung von Methan erzeugt. Bei der sogenannten Methanpyrolyse entsteht als Nebenprodukt fester Kohlenstoff, also Kohle, der weiter verwendet werden kann.