Wasserstoff – ein wichtiges Industrieprodukt

Wasserstoff-Pilotanlage in Leuna, Deutschland: Linde nutzt ein innovatives Verfahren, um Rohglycerin in Wasserstoff umzuwandeln. Quelle: The Linde Group
Wasserstoff-Pilotanlage in Leuna, Deutschland: Linde nutzt ein innovatives Verfahren, um Rohglycerin in Wasserstoff umzuwandeln. Quelle: The Linde Group

 

Wasserstoff ist ein unverzichtbares Element und elementar für verschiedene Industrieprozesse wie z. B. bei der Synthese von Ammoniak und Methanol sowie bei der Metallurgie. Künftig nimmt Wasserstoff auch  bei der Umsetzung der Energiewende eine wichtige Rolle ein. Gerade im Zusammenhang mit der Effizienztechnologie Brennstoffzelle im Wärmemarkt und in der Mobilität werden große Hoffnungen in den Energieträger Wasserstoff gesetzt.

Erzeugung von umweltfreundlichen H2

Wasserstoff kommt in reiner Form auf der Erde kaum vor und wird daher durch Energieaufwand erzeugt. Ein in der Industrie oft verwendetes Herstellungsverfahren ist die Dampf-Reformation von ERDGAS oder Kohlenwasserstoffen aus anderen Quellen. Der Wasserstoff wird über die unterschiedlichen Reformierungsverfahren schrittweise aus den Kohlen-Wasserstoffen-Ketten entzogen. Nebenprodukte sind u. a. Kohlenmonoxid, Stickoxide und Schwefeldioxid.

Steam-Reformer werden verwendet, um leichte Kohlenwasserstoffe wie ERDGAS mit Dampf in einem Spaltofen umzuwandeln. Dadurch entsteht ein wasserstoffhaltiges Gasegemisch, das für chemische Synthesen oder zur Gewinnung von reinem Wasserstoff verwendet wird. Quelle: The Linde Group
Steam-Reformer werden verwendet, um leichte Kohlenwasserstoffe wie ERDGAS mit Dampf in einem Spaltofen umzuwandeln. Dadurch entsteht ein wasserstoffhaltiges Gasegemisch, das für chemische Synthesen oder zur Gewinnung von reinem Wasserstoff verwendet wird. Quelle: The Linde Group

Mit umweltfreundlichen Wasserstoff Ökostrom im Gasnetz speichern

Klimafreundlicher kann Wasserstoff durch die Power-to-Gas-Technologie erzeugt werden, da Erneuerbare Energien zum Einsatz kommen. Hierbei wird Wasser mittels Elektrolyse in Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) zerlegt. Die notwendige Primärenergie stammt aus regenerativ erzeugter und überschüssiger Wind- und Sonnenkraft. Der so erzeugte umweltfreundliche Wasserstoff dient als chemischer Speicher und kann als Kraftstoff oder für die Rückverstromung weiterverwertet werden.

Das Power-to-Gas-Verfahren ermöglicht darüber hinaus eine anschließende Methanisierung, mit der sich aus dem Wasserstoff nachgelagert regeneratives ERDGAS erzeugen lässt. Dieses wie auch der regenerativ erzeugte Wasserstoff können in das vorhandene Gasnetz eingespeist, transportiert und gespeichert werden.

Um die Entwicklung und Forschung voranzutreiben, fördert der Bund Wasserstoff vielfältig, bspw. über Förderprojekte zur Optimierung von Power-to-Gas und Brennstoffzellen.

Gas-Infrastruktur nutzen

Die Einspeisung von reinem Wasserstoff ins Erdgasnetz ist nicht neu: Bis Mitte des 20. Jahrhunderts waren dem damaligen Stadtgas gut 50 Prozent Wasserstoff beigemischt – Stadtwerke und Netzbetreiber blicken somit auf langjährige Erfahrungen zurück.

Eine eigene flächendeckende Infrastruktur für Wasserstoff bspw. mit Verteilernetz, Speichern und Tankstellen gibt es nicht. Und es braucht auch keine, da es bereits das bundesweite Gasnetz gibt, das auch dem Wasserstoff zur Einspeisung und Speicherung zur Verfügung steht. Wie ERDGAS kann Wasserstoff unter hohem Druck zusammengepresst oder in flüssiger Form gespeichert werden. Das über 500.000 Kilometer lange Gasnetz bietet gewaltige Speichermöglichkeiten für regenerativ erzeugten Wasserstoff. Dies unterstreicht das Potenzial für grünes Gas in Deutschland, denn schon ein Anteil von 1 Prozent Wasserstoff am jährlichen deutschen Gasverbrauch entspricht einem Energiegehalt von 9,3 TWh.

Die Gas-Infrastruktur ist das einzige schon jetzt verfügbare Speichersystem in Deutschland, das diese Menge an Energie aufnehmen und auch wieder abgeben kann – es ist schon heute wasserstoffkompatibel. Zudem verbindet die Gas-Infrastruktur alle Sektoren – Industrie, Haushalt, Gewerbe und Verkehr – miteinander.

Linde-Fahrer befüllt seinen Trailer mit Flüssigstickstoff, Quelle: The Linde Group
Linde-Fahrer befüllt seinen Trailer mit Flüssigstickstoff, Quelle: The Linde Group