Das Element Wasserstoff ist natürlich farblos, sowohl in der Gas- als auch in der flüssigen Phase. Gegenwärtig kursieren jedoch verschiedene Bezeichnungen wie grüner, grauer, blauer und türkiser Wasserstoff. Diese Kennzeichnungen beziehen sich auf die Erzeugung des Wasserstoffs und die damit verbundenen direkten und indirekten CO2-Emissionen. EMCEL erklärt die verschiedenen Farben von Wasserstoff und deren spezifische Vor- und Nachteile.
Grüner Wasserstoff
Grüner Wasserstoff wird ausschließlich aus regenerativen Energieträgern erzeugt. Dazu wird vorrangig das Verfahren der Wasserelektrolyse genutzt, bei dem Wasser mit Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Weitere Möglichkeiten, grünen Wasserstoff zu erzeugen, bestehen in der Vergasung und Vergärung von Biomasse sowie der Reformierung von Biogas. All diese Verfahren sind CO2-neutral, weswegen der erzeugte Wasserstoff als grüner Wasserstoff deklariert werden kann (siehe auch Frage des Monats Februar 2018 „Woher kommt grüner Wasserstoff?“).
Grauer Wasserstoff
Grauer Wasserstoff zeichnet sich dadurch aus, dass die Produktion mittels fossiler Energieträger erfolgt. Gängigstes Verfahren in Deutschland ist die Dampfreformierung, bei der Erdgas unter Einfluss von Wasserdampf und Wärme in Wasserstoff und CO2 umgewandelt wird. Auch die Elektrolyse mit dem aktuellen deutschen Strommix wird aufgrund hoher CO2-Emissionen als grau bezeichnet.
Blauer Wasserstoff
Die Herstellung von blauem Wasserstoff ist in Bezug auf den Einsatz der Primärenergie gleichzusetzen mit der Herstellung von grauem Wasserstoff. Der Unterschied der Farbkennzeichnung liegt darin, dass das frei gewordene CO2 unterirdisch mit Hilfe der CCS-Technik (Carbon Capture Storage) gespeichert oder in der Industrie weiterverarbeitet wird. Dadurch kann der Wasserstoff bilanziell als CO2-neutral betrachtet werden.
Türkiser Wasserstoff
Türkiser Wasserstoff wird durch die Methanpyrolyse hergestellt, bei dem Methan in einem thermochemischen Verfahren in festen Kohlenstoff und Wasserstoff zerlegt wird. Sofern die Wärmeversorgung des Hochtemperaturreaktors aus regenerativen Energieträgern bereitgestellt wird, handelt es sich bilanziell um ein CO2-neutrales Verfahren.
Nebenprodukt-Wasserstoff
In der chemischen Industrie fallen bei bestimmten Prozessen, z.B. bei der Chloralkali-Elektrolyse, neben den gewünschten Zielprodukten große Mengen an Wasserstoff als Nebenprodukt an. Aktuell wird dieser Nebenprodukt-Wasserstoff noch keiner Farbe zugeordnet.
Welcher Wasserstoff sollte genutzt werden?
In der Einstiegs- und Übergangsphase können diverse vorhandene Wasserstoffpotenziale genutzt werden, um dem Ziel einer flächendeckenden Wasserstoffversorgung näherzukommen. Dabei sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die genutzten Erzeugungsverfahren möglichst wenig zusätzliches CO2 ausstoßen und dass langfristige Abhängigkeiten vermieden werden. Letztendlich muss Wasserstoff – im Einklang mit dem voranschreitenden Ausbau regenerativer Erzeugungskapazitäten – 100%-ig grün werden.
Wir beraten Sie gerne ausführlich zum Thema „Farben von Wasserstoff“:
Für weitere Fragen des Monats und Rückmeldungen stehen wir gerne zur Verfügung:
1 Greenpeace beleuchtet in der Veröffentlichung „Blauer Wasserstoff – Lösung oder Problem der Energiewende?“ den Einsatz von blauem Wasserstoff.