Wasserstoff

Wasserstoff ist das Schlüssel-element, im wahrsten Sinne des Wortes, in Bezug auf eine CO₂ neutrale Energiewirtschaft. Denn in der Zukunft wird ohne Wasserstoff so gut wie gar nichts gehen.

Da Deutschland ein Energieimportland ist, werden wir große Energiemengen an Wasserstoff und an synthetischen Kraftoffen nach Deutschland importieren müssen. Diese Energieträger, die zum Beispiel in den MENA Staaten ("Middle East, North Africa") hergestellt werden, müssen über große Entfernungen nach Europa transportiert werden. Da Wasserstoff in seinem gasförmigen Aggregatzustand nicht über diese große Entfernungen transportiert werden kann, muss er deshalb verflüssigt werden. Dieser Vorgang ist bei Wasserstoff sehr energieintensiev und man verliert ca. 1/3 seines Energieinhaltes beim Verflüssigen. 

Aus diesem Grunde macht es Sinn den Wasserstoff an Kohlenstoff zu binden und daraus Methan, Methanol oder langkettige Kohlenwasserstoffe herzustellen. 

Auch Methan muss für seinen Transport aus den MENA Staaten verflüssigt werden, was hierbei allerdings weniger aufwendig ist als für Wasserstoff. Die anderen synthetischen Energieträger können auf herkömmliche Art und Weise in Tankschiffen flüssig weiterverteilt werden.

Eine Energie- und Kostenabschätzung der synthetischen Energieträger kann [1] entnommen werden. 

Könnte Wasserstoff die richtige Lösung für den Energieträger der Zukunft im Transportsektor sein?

• Wasserstoff wäre ein speicherbarer regenerativer Energieträger
  
  
• Allerdings gibt es weltweit so gut wie keine Infrastruktur
  
  
• Der Aufbau einer Infrastruktur ist sehr teuer
  
  
• Der Betrieb (laufende Kosten der Sicherheitstechnik) und die Wartung (Verdichter, Kühler, Ventile) sind aufwendig und teuer. 
  
  
• Wasserstoffversprödung verhindert die Einspeisung großer Mengen ins Erdgasnetz
  
  
• Heutzutage wird H₂ in großen Mengen aus Erdgas hergestellt und als grauer Wasserstoff bezeichnet.
  
  
• Wasserstoff hat sehr weite Zündgrenzen weshalb er auch unter ungüstigen Bedingungen entflammt werden kann. Dadurch entsteht ein erhebliches Risiko bei einem Transport und einem Unfall in einem Tunnel oder sonstigen geschlossen Verhältnissen, wie Tiefgaragen oder Fähren. 
  
  
• Aufgrund der hohen sicherheitstechnischen Anforderungen gibt es nur wenige ausgebildete und ausgerüstete Werkstätten zur Reparatur von Wasserstofffahrzeugen.
  
  
• Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb sind aufwendig und teuer.
  
  
• Brennstoffzellen Stacks zeigen einen hohen Wirkungsgrad. Dieser wird aber durch die Notwendigkeit von Hilfs- und Nebenaggregaten stark reduziert.
  
  
• Der Wirkungsgrad von Brennstoffzellensystem ist lastabhängig. Je höher die Last, desto geringer der Wirkungsgrad. Gerade Lastkraftwagen, die einen hohen Vollastanteil haben, profitieren deshalb nicht von den guten Teillastwirkungsgraden von Brennstoffzellenanlagen. Aus diesem Grunde werden auch LkW mit wasserstoffbetriebenen Verbrennungsmotoren vorgeschlagen.
  
  
• Wasserstoff als Energieträger in Fahrzeugen leistet gegenwärtig keinen Beitrag zur fossilen CO₂ Reduzierung und wird vermutlich auch in 10 Jahren keinen großen Beitrag leisten.
  

 [2] FVV Kraftstoffstudie: https://www.fvv-net.de/medien/presse/detail/klimaneutral-in-die-zukunft/