Der Weg des Wasserstoffs
Bei der Elektrolyse wird Wasser (H2O) unter Einsatz von Strom in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt. Dabei wandert der Wasserstoff zum negativ geladenen und der Sauerstoff zum positiv geladenen Pol. Die eingesetzte elektrische Energie wird in chemische Energie umgewandelt und im Wasserstoff gespeichert. Dieses Verfahren bezeichnet man auch als „Power-to-Gas“. Stammt der eingesetzte Strom aus Erneuerbaren Quellen, entsteht erneuerbarer Wasserstoff, auch grüner Wasserstoff genannt.
Elektrolyse
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Carbon Capture and Storage (CCS) /
Carbon Capture and Utilization (CCU)
Wenn das bei der Dampfreformierung entstandene CO2 aufgefangen und in geologischen Lagerstätten gespeichert (CCS) oder weiterverwendet wird (CCU), spricht man von blauem Wasserstoff. Durch Pyrolyse entsteht sogenannter türkiser Wasserstoff. Auch dieser ist klimaneutral.
CCS/CCU
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Methan (CH4) wird unter der Zugabe von Wasserdampf (H2O) in Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) gespalten. Wird letzteres gespeichert oder weiter genutzt, spricht man von blauem Wasserstoff.
Dampfreformierung
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Methan (CH4) wird unter Zugabe von Hitze aufgespalten. Dabei entsteht Wasserstoff (H2) und fester Kohlenstoff (C). Wird dieser Kohlenstoff dauerhaft gebunden (Lagerstätte oder stoffliche Nutzung) ist der durch Pyrolyse entstandene Wasserstoff klimaneutral. Er ist auch als türkiser Wasserstoff bekannt.
Pyrolyse
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Deutschland hat die größten Gasspeicherkapazitäten Europas. In Untergrund-Kavernenspeichern, die etwa zwei Drittel der Gasspeicherkapazitäten in Deutschland ausmachen, kann Gas mit Wasserstoff-Anteilen von bis zu 100 % gespeichert werden.
Bis zu 100 %
Wasserstoff
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Es gibt aktuell keinen einheitlichen Grenzwert, aber die Beimischung von 20 % Wasserstoff in das bestehende Gasnetz ist in vielen Fällen bereits heute möglich. Genaue Angaben dazu macht der örtliche Netzbetreiber.
20 % Wasserstoff
Beimischung
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Das deutsche Gasnetz ist rund 500.000 km lang und ein wesentlicher Eckpfeiler unserer Energieversorgung. Dieses Gasnetz kann künftig auch für Wasserstoff genutzt werden.
rund 500.000 km
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6,5 Mio. Tonnen CO2 hätten 2020 durch eine Beimischung von 10 Vol.-% Wasserstoff ins bestehende Gasnetz eingespart werden können. Dies entspricht dem jährlichen CO2-Austoß von rund 3 Mio. Autos mit Verbrennungsmotor.
6,5 Mio. Tonnen CO2
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Im Gasverteilnetz sind neben 20,9 Mio. mit Erdgas beheizten Wohnungen auch fast 1,8 Mio. Industrie- und Gewerbekunden angeschlossen.
20,9 Mio. Wohnungen
Fast 1,8 Mio. Industrie- und
Gewerbekunden
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Vorhandene
Infrastrukturen nutzen!
Vorhandene Infrastrukturen nutzen!
In Deutschland gibt es hoch leistungsfähige Gasinfrastrukturen, die bereits heute für klimaneutrale Gase wie Biogas/Biomethan genutzt werden: das Gasnetz und die Gasspeicher, deren Kapazität die größte in Europa ist.
Die Infrastrukturen müssen für steigende Anteile klimaneutraler Gase – insbesondere Wasserstoff – ertüchtigt werden. Damit die Unternehmen die dafür notwendigen Investitionen tätigen können, brauchen sie verlässliche politische Weichenstellungen. Der rechtliche und regulatorische Rahmen muss zeitnah so angepasst werden, dass eine intelligente Nutzung der vorhandenen Gasinfrastrukturen bei der Energiewende ermöglicht wird und so deren enorme Potenziale für eine schnelle Dekarbonisierung genutzt werden können.
Mehr lesen ... Video „Gasinfrastruktur: Vorhandene Potenziale für Wasserstoff nutzen!“Klimaschutz-Potenziale
in allen Sektoren nutzen!
Klimaschutz-Potenziale in allen Sektoren nutzen!
Der Einsatz von Wasserstoff ist eine Chance für alle Sektoren, Treibhausgasemissionen zu senken – vom Hochofen bis zum Heizkessel. Neben Industrie, Verkehr und Stromversorgung ermöglichen steigende Anteile klimaneutraler Gase auch im Wärmemarkt bezahlbaren Klimaschutz.
Um den Aufbau eines Marktes zu unterstützen, Klimaschutzpotentiale optimal zu nutzen und Deutschland dabei zum Vorreiter in Wasserstofftechnologien zu machen, muss die Politik ihren Blick weiten: Wir sprechen über die Transformation eines Gesamtsystems mit Energieträgern, Infrastruktur und Anwendungen.
Mehr lesen ... Video „Wasserstoff das Energietalent: Wo wird er eingesetzt?“Erneuerbare Energien
weiter ausbauen!
Erneuerbare Energien weiter ausbauen!
Um zunehmend grünen Wasserstoff produzieren zu können, muss der Ausbau von Wind- und Solarenergie stärker vorangetrieben werden. Laut EU-Wasserstoffstrategie sollen bis zum Jahr 2030 Elektrolyseure mit einer Leistung von mindestens 40 GW in Europa installiert und 10 Mio. Tonnen grüner Wasserstoff pro Jahr erzeugt werden. In Deutschland allein sollen laut des Koalitionsvertrags bis 2030 10 GW Leistung installiert werden.
Um diese Ziele erreichen zu können, müssen dringend die noch bestehenden Hemmnisse für Investitionen beseitigt werden, insbesondere für den Ausbau der Windenergie an Land. Auch Offshore-Potenziale lassen sich wegen ihrer hohen Zahl an Vollbenutzungsstunden gut für die Erzeugung von Wasserstoff nutzen. Hindernisse für Erneuerbare Energien sind immer auch Hindernisse für die Erzeugung erneuerbarer Gase.
Mehr lesen ... Video „Wie wird Wasserstoff mit Erneuerbaren Energien erzeugt?“Dekarbonisierte Gase ermöglichen schnellen und effektiven Klimaschutz!
Dekarbonisierte Gase ermöglichen schnellen und effektiven Klimaschutz!
Kurz- und mittelfristig werden neben grünem Wasserstoff auch weitere klimaneutrale Gase benötigt. Da zur Erzeugung von ersterem zunächst noch nicht in ausreichendem Umfang erneuerbarer Strom zur Verfügung steht, kann zum Beispiel mit blauem oder türkisem Wasserstoff, der durch Abscheidung von CO2 oder Kohlenstoff aus Erdgas gewonnen wird, der Markthochlauf und Klimaschutz beschleunigt werden. So werden zügig größere Mengen verfügbar, die eine Umstellung der Infrastruktur und Anwendungstechnologien auf schnell THG-Minderung möglich machen.
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