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Infopool: Wasserstoff   

Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum. Er ist Bestandteil des Wassers und fast aller organischer Verbindungen. Gebundener Wasserstoff kommt somit auch in sämtlichen lebenden Organismen vor.

 

Bei Wasserstoff handelt es sich um ein farb- und geruchloses Gas. Wasserstoff ist kein Primärenergieträger und damit auch keine Energiequelle, er kann jedoch Energie speichern. Wasserstoff spielt in verschiedenen Industriebereichen eine Rolle. Im Moment ist er vor allem im Zusammenhang mit Elektromobilität und Brennstoffzellenfahrzeugen stark im Gespräch.

 

Vorkommen

Das chemische Element Wasserstoff (H) ist ein Sekundärenergieträger. Es ist keine Energiequelle wie Erdöl, Erdgas, Kohle, Biomasse, Wind, Wasser, Sonnenenergie oder Geothermie. Wasserstoff kommt in der Natur immer gebunden vor. Wasserstoff ist das häufigste und leichteste Element im Universum und unter Normalbedingung immer gasförmig. Das am häufigsten vorkommende Isotop des Wasserstoffs hat nur ein Proton im Kern, das von einem Elektron umkreist wird.

 

In der Natur kommt Wasserstoff in atomarer Form praktisch nicht und auch als molekulares Gas sehr selten vor. Überwiegend liegt Wasserstoff in gebundener Form als Wasser vor. Weitere wichtige wasserstoffhaltige Verbindungen sind Kohlenwasserstoffe wie z.B. Methan oder Erdöl. Der Massenanteil von Wasserstoff beträgt auf der Erde etwa 0,12 %. Jedoch ist der Wasservorrat mit ca. 1,386 Milliarden Kubikkilometern gigantisch.


Produktion

Wasserstoff wird seit vielen Jahrzehnten industriell hergestellt. Vor allem bei einer Reihe von Raffinerieprozessen  wie zum Beispiel bei der Herstellung von Kraftstoffen. Darüber hinaus entsteht Wasserstoff bei chemischen Prozessen als Nebenprodukt und wird bisher vorwiegend in der Lebensmittel- und Elektroindustrie eingesetzt. Die am häufigsten verwendete Methode, Wasserstoff herzustellen, ist die Dampfreformierung von Methanol, Erdgas und weiteren Kohlenwasserstoffen.

 

Da diese fossilen Energiequellen endlich sind, immer teurer werden und klimaschädliche Emissionen verursachen, ist es wichtig, langfristig auf alternative Herstellungsverfahren umzusteigen. Die Elektrolyse ist eine weitere Methode, Wasserstoff herzustellen. Mit Hilfe von elektrischem

Strom, bevorzugt aus erneuerbaren Energien, ist es möglich, Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Dadurch bietet es als Energieträger die große Chance, die Abhängigkeit von den fossilen Energieträgern zu reduzieren.

 

Ausblick

Die emissionsfreie und effiziente Wasserstoffherstellung mit regenerativen Energiequellen wird immer wichtiger, da fossile Rohstoffe wie z. B. Erdöl oder Erdgas immer knapper werden. Durch Elektrolyseverfahren ist es möglich, Wasserstoff herzustellen. Derzeit befindet sich dieses Verfahren im Entwicklungs- und Erprobungsstadium.

 

Neue Studien zeigen, dass der Anteil der energetischen Nutzung von Wasserstoff am weltweiten Endenergieverbrauch bis zum Jahr 2050 von 3 bis 8 % für möglich gehalten wird. Die Schlüsselmärkte werden in den Regionen Nord-Amerika, Europa und Asien für die Wasserstoffnutzung im Jahr 2050 liegen. Vor allem als Kraftstoff im Verkehr wird Wasserstoff eine besondere Bedeutung gewinnen. Die erste solare Wasserstofftankstelle wurde im März in Freiburg eingeweiht.