Hydrogensysteme im Eigenheim

Energieträger der Zukunft: Kann man Wasserstoff selbst herstellen?

Kein anderes Element soll bei der Klimawende eine so große Rolle spielen wie Wasserstoff.

Kein anderes Element soll bei der Klimawende eine so große Rolle spielen wie Wasserstoff.

Er gilt als klimafreundlich und kann durch Wind- und Solarenergie erzeugt werden: grüner Wasserstoff. In Zeiten der Gasknappheit rückt der Kraftstoff zunehmend als Energielieferant in den Fokus. Es gibt jedoch ein Problem: Die Ressourcen sind in Deutschland noch knapp.

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Wie wird grüner Wasserstoff hergestellt?

Wasserstoff als chemisches Element kommt auf der Erde nur in Form von Verbindungen vor, erklärt der Verband Zukunft Gas e.V. gegenüber dem RedaktionsNetzwerk Deutschland (RND). „Somit muss Wasserstoff erzeugt werden und ist wie Strom keine Primär-, sondern Sekundärenergie.“ Im Sinne der Wende von fossiler Energie hin zu erneuerbaren Energien ist besonders der sogenannte grüne Wasserstoff von Bedeutung, also Wasserstoff, der mit erneuerbarer Energie produziert wird.

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Diese Umwandlung gelingt umweltschonend zum Beispiel mithilfe von Solar- oder Windenergie, so der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW). Eine Möglichkeit, Wasserstoff zu gewinnen, ist die sogenannte Elektrolyse. Dabei wird mithilfe von elektrischem Strom Wasser (H₂O) in Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) getrennt, erklärt das Umweltbundesamt. Bei dieser Redoxreaktion wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt – ein ähnlicher Prozess wie etwa bei Brennstoffzellen. Der Unterschied ist jedoch ein ganz entscheidender: Bei der Herstellung von grünem Wasserstoff entsteht kein CO₂.

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Grundsätzlich hilft gegen die steigenden Energiepreise, seine Ausgaben zu kalkulieren und einen Überblick über die Fixkosten zu haben.

Lässt sich Wasserstoff privat herstellen?

Wer sich unabhängig von externen Versorgerinnen und Versorgern machen möchte, hat inzwischen tatsächlich die Möglichkeit, kompakte Wasserstoffsysteme im Eigenheim wie das des Berliner Start-ups Home Power Solutions zu integrieren. Die rund 1,5 Quadratmeter große Anlage nutzt Strom, der zum Beispiel aus einer Fotovoltaikanlage stammt, um im Sommer mittels Elektrolyse Wasserstoff zu produzieren. Der Wasserstoff wird dann in Gasflaschen gespeichert, die aus Sicherheitsgründen außerhalb des Hauses gelagert werden.

Im Winter wird dieser Prozess umgekehrt und aus dem gespeicherten Wasserstoff wird wieder Strom gewonnen. Mit diesem kann dann beispielsweise eine Heizung betrieben werden. Die Speicherung und Nutzung erfolgt komplett emissionsfrei.

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Doch der Preis für private Wasserstoffsysteme hat es in sich: So kosten kleinere Systeme in Deutschland beispielsweise rund 85.000 Euro. Größere Systeme fürs Eigenheim schlagen sogar mit mehr als 125.000 Euro zu Buche.

Die Umwandlung von Energie in Wasserstoff ist nicht sonderlich effizient

Aus Sicht der Verbraucherzentrale Schleswig-Holstein kann Wasserstoff Erdgas als Energieträger für private Haushalte in absehbarer Zeit noch nicht ablösen. Das Problem: Überschüssiger Strom aus Windkraft- und Solaranlagen wird in Deutschland für die Produktion von grünem Wasserstoff nicht ausreichen. Daher sind auch für die Wasserstoffproduktion allgemein andere Stoffe wie etwa Erdgas nötig.

Bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff und zurück gehe zudem eine Menge Energie verloren. „Deshalb ist es sinnvoller und effizienter, Strom aus erneuerbaren Energien möglichst direkt vor Ort zu nutzen oder mithilfe des voranschreitenden Netzausbaus in anderen Gegenden zu nutzen“, heißt es auf der Internetseite der Verbraucherzentrale.

Wasserstoff als Beimischung für klassische Gasheizungen

Der Verband Zukunft Gas e.V. sieht allerdings eine Chance in der Kombination von Brennstoffzellenheizungen und Wasserstoff. Derzeit werden ungefähr die Hälfte der Wohnungen und Häuser in Deutschland mit Gas beheizt. „Moderne Gasheizungen sind nicht nur effizient, sondern auch Wasserstoff-ready: Bereits heute können sie bis zu 20 Prozent Wasserstoffbeimischung problemlos verarbeiten“, so der Verband.

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Für die Herstellung von grünem Wasserstoff braucht es vor allem einen Ausbau der erneuerbaren Energien, betont der BDEW. Die hierzulande benötigten Mengen können derzeit noch nicht allein in Deutschland produziert werden. Aktuell sind deswegen bereits Kooperationsideen mit Australien im Gespräch.

Überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien, der nicht in das Stromnetz eingespeist werden kann, wird aktuell in Deutschland abgeregelt, so Zukunft Gas e.V. Stattdessen könnte er aber für die Herstellung von Wasserstoff genutzt werden.

Die Herstellung von Wasserstoff ist derzeit zudem noch sehr energieintensiv. Daher ist er noch deutlich teurer als fossile Energieträger. „Sicher ist allerdings, dass grüner Wasserstoff umso günstiger wird, je günstiger sich erneuerbarer Strom produzieren lässt und je weiter die Entwicklung der Wasserelektrolyse fortschreitet“, stellt der BMBF klar.

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