Beschleunigter Übergang zum Energieträger Wasserstoff​

Wasserstoff oder H2 ist ein Element, das etwa drei Viertel der Materie im Universum ausmacht. Obwohl es das am häufigsten vorkommende Element ist, ist Wasserstoff auf der Erde selten in seiner reinen Form zu finden. Daher muss Wasserstoff aus anderen Energiequellen extrahiert werden. Da Wasserstoff dreimal so viel Energie nach Gewicht wie Benzin aufweist, kann er Netto-Null- oder nahezu Netto-Null-Emissionen ermöglichen, wenn er aus erneuerbaren Quellen oder in Verbindung mit Technologien zur Kohlenstoffabscheidung erzeugt wird.

Als Brennstoff wird Wasserstoff durch herkömmliche Verbrennung oder elektrochemische Brennstoffzellen in Energie umgewandelt bzw. mit Erdgas vermischt, um in Energieerzeugungsanwendungen, in Wärmetechnik von Wohngebäuden oder für den Massentransport in LKW, Güterzügen, Schiffen und Flugzeugen eingesetzt zu werden. Wasserstoff wird auch als Rohstoff in einer Vielzahl von Branchen genutzt, einschließlich Ölraffinerien, Pharmazeutika, Metallherstellung sowie Methanol- und Ammoniakproduktion.

Heute werden 99 % des gesamten Wasserstoffs aus fossilen Brennstoffen wie Erdgas oder Kohle mittels Vergasung oder Dampf-Methan-Reformierung hergestellt, wobei CO2 als Nebenprodukt entsteht. Zum Entfernen von Treibhausgasen kann dann CCUS-Technologie zur Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung eingesetzt werden, was sogenannten blauen Wasserstoff erzeugt. Wasserstoff kann auch aus Elektrolyse hergestellt werden. Dabei werden Wassermoleküle mit elektrischem Strom beaufschlagt und in Sauerstoff und Wasserstoff aufspaltet, wobei keine Kohlenstoffemissionen freigesetzt werden. Die Stromversorgung der meisten Elektrolyseverfahren erfolgt aus dem bestehenden Stromnetz. Bei Verwendung erneuerbarer Energiequellen wie Wind oder Solar kann der gewonnene „grüne“ Wasserstoff gleichermaßen umweltfreundlich sein.

Wasserstoff ist ein extrem vielseitiger Brennstoff, der den Weg hin zu nachhaltigem, langfristigem Wirtschaftswachstum ermöglicht. Er kann verschiedenen Bereichen der Weltwirtschaft einen Mehrwert bieten, indem er als nachhaltiger Brennstoff für die Transport- und Fertigungsindustrie sowie als Ausgangsstoff für die Strom- und Wärmeerzeugung von Wohngebäuden eingesetzt wird. Branchenexperten prognostizieren, dass bis 2050 ein globaler Markt für Wasserstofftechnologien von 2,5 Billionen US-Dollar existieren könnte. Allein in den USA würden dadurch 3,4 Millionen Arbeitsplätze geschaffen. Darüber hinaus könnte erneuerbarer Wasserstoff den weltweiten CO2-Ausstoß um 25 % senken, wenn er in großem Maßstab produziert wird.

Um jedoch eine vollständige Kommerzialisierung zu erreichen, müssen noch bedeutende Herausforderungen in Bezug auf Kosten, Langlebigkeit, Zuverlässigkeit, Leistung und mangelnde Infrastruktur bewältigt werden. Neue Technologien wie Elektrolyseure mit höherer Produktionskapazität müssen weiterentwickelt und in größere Märkte für Wasserstoff expandiert werden, um in Bezug auf Lebenszykluskosten, Leistung, Haltbarkeit, Lernraten und Umweltauswirkungen mit fossilen Brennstoffen oder Wind-, Sonnen- und Kernenergie konkurrieren zu können. Auch nicht-technische Hindernisse müssen angegangen werden, wie z. B. die Entwicklung von Vorschriften und Normen, die Festlegung bewährter Sicherheitspraktiken sowie die Entwicklung einer robusten Lieferkette und kompetenten Mitarbeiterschaft.