Wasserstoff

Sachstand

Wasserstoff kann über einen Reformerprozess aus Biomasse oder mittels Elektrolyse aus Elektroenergie erzeugt werden. Wenn die Elektroenergie aus regenerativen Quellen, wie z. B. Windenergieanlagen, Photovoltaik, stammt, ist der Wasserstoff ein CO2-freies energetisches Speichermedium. Der Wasserstoff kann in verschiedenen Energiesektoren zur Anwendung kommen: in der Elektrizitätswirtschaft (Lastmanagement), im Verkehrssektor (Kraftstoff), im Wärmesektor, in der Erdgasindustrie (in methanisierter Form) oder in der chemischen Industrie (als CO2-reduzierter/freier Rohstoff).

Die Verwendung von elektrolytisch hergestelltem Wasserstoff ist unter den derzeitigen Rahmenbedingungen nicht wirtschaftlich.

Dies ist zum einen bedingt durch hohe Kosten für die gesamte Elektrolyse-, Speicher und Rückverstromungstechnik. Zum anderen geht jede Umwandlung von Energie mit Umwandlungsverlusten einher. Bei der Wasserstoffherstellung, -speicherung und anschließender Rückverstromung werden in der Literatur Wirkungsgrade von 34 – 44% angegeben. Die Nutzung von Sauerstoff aus dem Elektrolyseprozess sowie die Nutzung der Wärme aus den Umwandlungsverlusten kann die Verwendung von Wasserstoff als Speichermedium wirtschaftlich attraktiver gestalten.  Auch die Wirkungsgrade der wichtigsten Konversionsverfahren von Biomasse zu Wasserstoff liegen in einem relativ niedrigen Bereich von 30 bis 40%. Außerdem steht die Wasserstoffherstellung aus Biomasse in Konkurrenz zu deren direkten energetischen Nutzung und zur Biomasseverflüssigung.

Eine weitere Möglichkeit der direkten Wasserstoffherstellung  ist die Photokatalyse.

Ziele

Errichtung von Wasserstofferzeugungsanlagen einschließlich Tankstellen für Kfz auf Basis von Windenergie in der Nähe von Autobahnen und Bundesstraßen. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit sollte die Nutzung der Abwärme und des anfallenden Sauerstoffs angestrebt werden.

Adressaten

Energieversorger, Windenergieanlagenbetreiber, Tankstellenbetreiber, Kfz-Industrie, Brennstoffzellen-industrie, Gasindustrie, Hersteller von Druckbehältern, Hersteller von Elektrolyseuren, Hersteller von Stromerzeugeraggregaten.