Wasserstoff

Farbenlehre bei Wasserstoff

Wann genau ist Wasserstoff nicht mehr "grau", "blau" oder "türkis", sondern "grün"? Die von der EU-Kommission definierten Produktionskriterien für erneuerbaren Wasserstoff beziehungsweise erneuerbare Kraftstoffe nicht-biologischen Ursprungs (RFNBOs) bringen Klarheit in die Farbenlehre.
Grüner Wasserstoff
Wird Wasserstoff durch Elektrolyse ausschließlich aus Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt, nennt man das Produkt „grünen Wasserstoff“. Bei der Elektrolyse wird in einer Anlage, dem Elektrolyseur, Wasser (H2O) in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O) zerlegt. Vereinfacht beschrieben geschieht dies, indem Gleichstrom durch einen sogenannten Elektrolyten, zumeist Wasser, geleitet wird. An einer permeablen Membran wird das Wasser in seine Bestandteile getrennt. An der negativ geladenen Kathode sammelt sich der Wasserstoff, an der Anode der Sauerstoff. Wichtig: „Grüner Wasserstoff“ ist nur so grün wie der Strom, der zu seiner Herstellung benutzt wird.
Grauer Wasserstoff
Grauer Wasserstoff wird aus fossilen Energieträgern gewonnen. Das zentrale technische Verfahren ist die Dampfreformierung, zumeist von Erdgas. Aber auch der Einsatz von Kohle (per Vergasung) ist möglich. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist dies die weltweit dominierende Herstellungsmethode.
Blauer Wasserstoff
Blauer Wasserstoff wird ebenso wie grauer Wasserstoff durch Dampfreformierung aus Erdgas oder Biogas bzw. durch die Kohlevergasung gewonnen. Der entscheidende Unterschied liegt im Umgang mit dem anfallenden CO2. Durch Carbon Capture and Storage (CCS) bzw. Carbon Capture and Usage (CCU) gelangt das Kohlenstoffdioxid nicht in die Atmosphäre. Die H2-Produktion kann als treibhausgasneutral bilanziert werden. In der Praxis gibt es zum gegenwärtigen Zeitpunkt in Deutschland keine industriellen CO2-Speicher. Derzeit wird in Deutschland kein blauer Wasserstoff hergestellt.
Türkiser Wasserstoff
Bei der Herstellung von türkisem Wasserstoff wird Erdgas mittels thermischer Spaltung in einem Hochtemperaturreaktor in seine Bestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff zerlegt (Methanpyrolyse). Da in dem Spaltungsprozess kein Sauerstoff involviert ist, entsteht anstelle des Treibhausgases CO2 lediglich fester Kohlenstoff (Carbon, Grafit) als Nebenprodukt. Dieser kann anschließend bspw. als Rohstoff für Industrieprozesse oder als Leichtbaustoff wiederverwendet werden (CCU). Im Vergleich zur Dampfreformierung muss jedoch etwa ein Drittel mehr Energie aufgewendet werden, der Wasserstoffertrag aus derselben Menge Erdgas ist zudem nur halb so groß. Bislang befindet sich diese Technologie im Entwicklungsstadium.
Wann genau ist Wasserstoff nicht mehr „grau“, „blau“ oder „türkis“, sondern „grün“? Hier geht es zu den von der EU definierten Produktionskriterien für erneuerbaren Wasserstoff.