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FRAGE DES MONATS

16. Februar 2018

Woher kommt grüner Wasserstoff?

Grüner Wasserstoff

16. Februar 2018 by marcelcorneille

Für eine neutrale CO2-Bilanz von Wasserstoffanwendungen ist eine nachhaltige Wasserstoffproduktion entscheidend. Hier bietet die Elektrolyse mit erneuerbarem Strom das größte Zukunftspotential. Grüner Wasserstoff ersetzt grauen Wasserstoff aus fossilen Energieträgern, welcher heute noch überwiegt.

Heute wird Wasserstoff überwiegend aus Erdgas hergestellt

Derzeit wird Wasserstoff in Deutschland noch zu über 90 % aus fossilen Energieträgern hergestellt. Dieser – mit CO2-Emissionen behaftete – Wasserstoff wird als grauer Wasserstoff bezeichnet. Meist kommt Erdgas als Ausgangsmaterial zum Einsatz1. Zusammen mit Wasserdampf wird das Erdgas in einem Dampfreformer zu Wasserstoff umgewandelt. Der Nachteil hierbei ist neben dem Ausstoß von Treibhausgasen die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen.

Wasserstoff als Nebenprodukt

Eine umweltfreundlichere Alternative ist Wasserstoff, welcher als Nebenprodukt der chemischen Industrie anfällt. Dieser, in diversen Prozessen anfallende Wasserstoff2 geht zum Teil ungenutzt verloren. Er kann aber auch sinnvoll in anderen Energieanwendungen wie dem Verkehr Anwendung finden. Als Nebenprodukt werden ihm die bei der Produktion entstehenden Emissionen nicht zugerechnet.

Grüner Wasserstoff durch Elektrolyse

Eine nachhaltige Wasserstoffherstellung ist durch die Vergärung bzw. Vergasung von Biomasse denkbar. Diese kann entweder direkt, oder durch den Zwischenschritt des Biogases / Bioethanols und anschließender Reformierung in Wasserstoff umgewandelt werden. Im globalen Maßstab sind diese Verfahren derzeit allerdings noch zu vernachlässigen.

Das größte Zukunftspotential wird in der Elektrolyse von Wasser gesehen. Es existieren heute schon Elektrolyseverfahren, welche im industriellen Maßstab Anwendung finden, andere befinden sich derzeit im Entwicklungsstadium. Bei der Wasserelektrolyse wird Wasser mittels Strom in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Wird der benötigte Strom aus erneuerbaren Quellen bezogen, ist die Erzeugung CO2-neutral. Zunehmende Bedeutung gewinnt die Elektrolyse durch das Potenzial, überschüssigen Strom aus Wind- oder Solarenergie aufnehmen zu können. Dadurch können Stromnetze entlastet und Energie langfristig in Form von Wasserstoff oder Methan gespeichert werden. Zudem entsteht so die Möglichkeit zur Sektorkopplung.

Vor dem Hintergrund der Klimaziele der Bundesregierung, die die Treibhausgasemissionen bis 2050 um 80 bis 95 % gegenüber 1990 verringert möchte, ist die Produktion und Nutzung von grünem, CO2-neutralem Wasserstoff ein entscheidendes Kriterium für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft.

 


1 Der Anteil von Erdgas an der globalen Wasserstoffproduktion beträgt 68 %.
2 Wasserstoff fällt z.B. bei dem Prozess der Chlor-Alkali-Elektrolyse als Nebenprodukt an.

 

Wir beraten Sie gerne ausführlich zum Thema „Grüner Wasserstoff“:

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Für weitere Fragen des Monats und Rückmeldungen stehen wir gerne zur Verfügung:

  • FragedesMonats@emcel.com

Filed Under: Frage des Monats Tagged With: CO2-Bilanz, erneuerbarem Strom, grauen Wasserstoff, grüner Wasserstoff, Wasserstoffproduktion

  • Brennstoffzellenbus Elektrobus

    Ist ein Brennstoffzellenbus auch ein Elektrobus?

    16. Februar 2019 | Ja, auch ein Brennstoffzellenbus ist ein Elektrobus, da für die Einstufung als Elektrobus der elektrische Antriebsmotor entscheidend ist. Alle Elektrobusse verfügen über einen E-Motor und eine Hochvoltbatterie.

  • Brennstoffzellenbusse vs Nachtlader

    Warum sind Brennstoffzellenbusse noch nicht so verbreitet?

    16. Januar 2019 | Brennstoffzellenbusse sind derzeit noch nicht so verbreitet, da die Einstiegshürde bei der Anschaffung besonders im Vergleich zum Nachtlader relativ hoch ist. Der Ausbau der Flotte gestaltet sich dagegen einfacher.

  • Elektrobusförderung

    Welche Elektrobusförderung bieten die Bundesländer?

    16. Dezember 2018 | Die Maßnahmen zur Elektrobusförderung im öffentlichen Nahverkehr (ÖPNV) unterscheiden sich in den einzelnen Bundesländern erheblich. Dies führt zu regionalen Kostendifferenzen sowohl bei der Anschaffung der Elektrobusse als auch beim Aufbau der für den Betrieb benötigten Infrastruktur.

  • Messung der Wasserstoffqualität

    Wie sieht die systematische Kontrolle der Wasserstoffqualität aus?

    16. November 2018 | Eine systematische Kontrolle der Wasserstoffqualität lässt sich zum Beispiel nach DIN 17124 durchführen. Richtig geplant und angewendet ist die Kontrolle kostengünstig und liefert eine gleichbleibend hohe Wasserstoffqualität.

  • Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung USV

    Wie plant man eine Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung?

    16. Oktober 2018 | Das Clean Power Net (CPN) hat gemeinsam mit der NOW GmbH einen Planungsleitfaden Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung herausgegeben. Der Leitfaden richtet sich an Fachleute mit Erfahrung bei Planung, Errichtung und Betrieb von konventionellen Ersatzstromversorgungen

  • Bedarf an Elektrobussen

    Wie entwickelt sich der Bedarf an Elektrobussen in den nächsten Jahren?

    16. September 2018 | Elektrobusse haben heute einen Anteil von etwa 4 % an den Neuzulassungen von ÖPNV-Bussen. In den nächsten Jahren wird der Bedarf an Elektrobussen deutlich steigen. In Deutschland sind etwa 40.000 Busse im ÖPNV im Betrieb, davon werden näherungsweise etwa 4.000 Fahrzeuge jährlich neu beschafft.

  • Zulassung Wasserstofftankstelle - wesentliche Normen und Gesetze

    Zulassung Wasserstofftankstelle: Was sind die wesentlichen Normen und Gesetze aus Sicht des Betreibers?

    16. August 2018 | Zulassung Wasserstofftankstelle: Für den Betrieb und den Zulassungsprozess einer Wasserstofftankstelle sind die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und die TRBS 3151 (die Technische Regel für Betriebssicherheit 3151) von besonderem Interesse und von besonders hoher Aussagekraft. Verantwortlich für den Betrieb der Anlage ist der Betreiber.

  • Brennstoffzellen-PKW kaufen

    Wo kann ich einen Brennstoffzellen-PKW kaufen?

    16. Juli 2018 | Zurzeit können deutsche Kunden bei drei Automobilherstellern einen Brennstoffzellen-PKW kaufen: Hyundai, Toyota und Symbio/Renault. Hyundai brachte im Jahr 2013 mit dem Modell ix35 FC das erste Brennstoffzellen-Serienfahrzeug auf den deutschen Markt. Seitdem vergrößert sich das Angebot von Brenstoffzellenfahrzeugen in Deutschland kontinuierlich.

  • Kontinuierliche Wasserstoffmessung

    Warum ist eine kontinuierliche Wasserstoffmessung notwendig?

    16. Juni 2018 | Zur Messung von Verunreinigungen im Wasserstoff können grundsätzlich zwei verschiedene Verfahren unterschieden werden: Zum einen die stichprobenartigen Labormessungen und zum anderen kontinuierliche Messungen vor Ort. Dabei weist die kontinuierliche Wasserstoffmessung entscheidende Vorteile auf.

  • Preise für Brennstoffzellenbusse

    Wie entwickeln sich die Preise für Brennstoffzellenbusse?

    16. Mai 2018 | Die Preise für Brennstoffzellenbusse sind in den letzten rund 15 Jahren sehr stark gesunken und werden in einigen Jahren vermutlich die 400.000 €-Marke erreichen. Dies liegt einerseits an den technischen Weiterentwicklungen und der Reduktion von Platin als Katalysatormaterial, im Wesentlichen aber an den steigenden Stückzahlen.

  • Wasserstoffverunreinigung

    Wie wirkt sich Wasserstoffverunreinigung auf eine Brennstoffzelle aus?

    16. April 2018 | Die Wasserstoffreinheit für PEM-Brennstoffzellen für Straßenfahrzeuge wird in den Normen SAE J2719, ISO 14687-2 und DIN EN 17124 definiert. Grundsätzlich gilt, dass jede Wasserstoffverunreinigung die Leistung und Lebensdauer des Brennstoffzellensystems beeinträchtigen kann.

  • Umstellung auf Elektrobusse

    Wie ist die Umstellung auf Elektrobusse zielführend und nachhaltig zu realisieren?

    16. März 2018 | Das Interesse von ÖPNV-Unternehmen, ihre Dieselbusflotte auf elektrisch betriebene Busse umzustellen, nimmt zuletzt stark zu. Das bestätigt auch die große Teilnehmerzahl der diesjährigen VDV ElekBu 2018 Fachmesse.

  • Grüner Wasserstoff

    Woher kommt grüner Wasserstoff?

    16. Februar 2018 | Für eine neutrale CO2-Bilanz von Wasserstoffanwendungen ist eine nachhaltige Wasserstoffproduktion entscheidend. Hier bietet die Elektrolyse mit erneuerbarem Strom das größte Zukunftspotential.

  • Grenzwerte Wasserstoffreinheit

    Wie kann Wasserstoffreinheit gemessen werden?

    16. Januar 2018 | Der Energieträger Wasserstoff gewinnt – insbesondere als Treibstoff – immer mehr an Bedeutung. Daher muss die Wasserstoffreinheit möglichst jetzt, in der Phase des Infrastrukturaufbaus, sichergestellt werden.

  • Power-to-Gas

    Braucht Deutschland Power-to-Gas für die Energiewende?

    16. Dezember 2017 | Eine von EMCEL mitverfasste Studie zeigt: Um die ambitionierten Klimaschutzziele der Bundesregierung bei gleichzeitiger Versorgungssicherheit erreichen zu können,

  • Wasserstofftankstelle

    Welche Vorteile bietet die Wasserstoffmobilität?

    16. November 2017 | Wasserstoffmobilität kann wesentlich zum Gelingen der Verkehrswende beitragen, da sie besonders im innerstädtischen Bereich und in Ballungsräumen mit einer einfachen Tankinfrastruktur auskommt.

  • Umweltfreundlichkeit von Elektrofahrzeugen

    Wie umweltfreundlich sind Elektroautos?

    16. Oktober 2017 | Elektro-PKW sind schon heute umweltfreundlicher als konventionelle PKW mit Verbrennungsmotor. Im Fahrbetrieb von Elektroautos werden weder klimaschädliche Treibhausgase noch gesundheitsschädliche Emissionen,

  • Stromsteuer für Elektrobusse

    Was bringt die Ermäßigung der Stromsteuer für Elektrobusse?

    16. September 2017 | Im Juni 2017 beschloss der Bundestag eine Reduzierung der Stromsteuer für Elektrobusse und Hybridbusse im ÖPNV. Die bedeutendere Entlastung wäre allerdings die Reduzierung der EEG-Umlage, wie sie für elektrische Schienenfahrzeuge bereits existiert.

  • Sicherheit Wasserstofffahrzeug

    Wie sicher sind Wasserstofffahrzeuge?

    16. August 2017 | Der Umgang mit Wasserstoff erfordert andere Sicherheitsmaßnahmen als andere Kraftstoffe wie beispielsweise Benzin oder Erdgas. Dabei ist die Handhabung mit dem meist gasförmig gelagertem Wasserstoff weder sicherer, noch gefährlicher.

  • Brennstoffzellen-Züge

    Welche Vorteile haben Brennstoffzellen-Züge?

    16. Juli 2017 | Brennstoffzellen-Züge spielen nicht nur beim Thema Klimaschutz eine wichtige Rolle, indem sie dieselbetriebene Züge ersetzen - sie haben auch das Potential, die Kosten für die weitere Elektrifizierung des Eisenbahnnetzes zu senken.

  • Warum sollte man jetzt mit der Erprobung von Elektrobussen beginnen?

    16. Juni 2017 | Es gibt mehrere Motivationen, möglichst bald mit der Erprobung von Elektrobussen zu beginnen. Neben den Vorgaben durch politische Vereinbarungen und Gesetze gibt es auch zweckdienliche Gründe, die für eine zeitnahe Umstellung auf Elektrobusse sprechen.

  • Sektorenkopplung Wasserstoff als Kopplungselement

    Wie dient Wasserstoff der Sektorkopplung?

    16. Mai 2017 | Die Sektorkopplung ist eines der Schlüsselkonzepte der Energiewende. Darunter wird die Vernetzung der drei Sektoren der Energiewirtschaft (Elektrizität, Wärmeversorgung und Mobilität) verstanden. Durch diese Kopplung wird in Zukunft

  • Brennstoffzellen-LKW

    Wie ist der Stand der Technik bei schweren Brennstoffzellen-LKW?

    16. April 2017 | Es kommt Bewegung in den Sektor für schwere Brennstoffzellen-LKW. Allerdings muss man derzeit noch sagen: Je schwerer der LKW, desto seltener der Einsatz eines alternativen Antriebs.

  • Elektrobusse regionale Wertschöpfung

    Welche regionale Wertschöpfung bieten Elektrobusse bei den Energiekosten?

    16. März 2017 | Die Energiewende bietet Potenzial für die regionale Wertschöpfung durch lokal erzeugte erneuerbare Energie. So gibt zum Beispiel ein Busunternehmer mit 100 ÖPNV-Bussen jährlich ca. 2 bis 2,5 Mio. € für Dieselkraftstoff aus.

  • Elektrobushersteller

    Elektrobushersteller: Wer bietet Fahrzeuge an?

    16. Februar 2017 | Welche Elektrobushersteller bieten momentan Produkte an? Wir geben einen Überblick über die derzeit am Markt verfügbaren Batterie- und Brennstoffzellenbusse und zeigen die Unterschiede zwischen den einzelnen Herstellern auf (Stand Februar 2017).

  • Erneuerbare Engergien Wasserstoff

    Welche Erlösmöglichkeiten bietet Wasserstoff aus erneuerbarer Energie?

    16. Januar 2017 | Wasserstoff aus erneuerbarer Energie lässt sich vielseitig nutzen. Aus finanzieller Sicht bietet sich momentan besonders der Nutzungspfad Treibstoff für den Sektor Verkehr an. Hier können am Markt bis zu 300 € pro MWh (H2) erzielt werden.

  • Brennstoffzellen Netzersatzanlagen

    Was ist bei der Auswahl von Netzersatzanlagen mit Brennstoffzellen zu beachten?

    16. Dezember 2016 | Netzersatzanlagen (NEA, auch Backup oder Notstrom) liefern elektrische Energie bei Ausfall der öffentlichen Stromversorgung. Als Alternative zu herkömmlichen Batterie- oder Dieselaggregaten bieten Netzersatzanlagen mit Brennstoffzellen

  • Batterie oder Brennstoffzelle

    Batterie oder Brennstoffzelle: Was ist die Zukunft der Elektromobilität?

    16. November 2016 | In den letzten Jahren kamen diverse Elektrofahrzeuge als emissionsfreie [1] Alternativen zu Benzin- und Dieselfahrzeugen auf den Markt. Doch welche Technologie wird die Elektromobilität in Zukunft maßgeblich antreiben: Batterie oder Brennstoffzelle?

  • Autonom fahrende Busse

    Autonom fahrende Busse: Wann fährt der ÖPNV von alleine?

    16. Oktober 2016 | Erste scheinbar fahrerlose, autonom fahrende Busse werden schon heute erprobt. So werden beispielsweise im schweizerischen Sitten Kleinbusse des Herstellers Navya im Linienbetrieb

  • Heizung im Elektrofahrzeug

    Heizung im Elektrofahrzeug: Warum nimmt die Reichweite im Winter ab?

    16. September 2016 | Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor beträgt der Wirkungsgrad vom Kraftstofftank zum Rad („Tank-to-Wheel“) im realen Fahrbetrieb etwa 25 %. Die Menge an Abwärme und

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