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Wasserstoff - Energieträger der Zukunft

Foto: Bus mit Wasserstoffantrieb
Wasserstoff wird als Energieträger der Zukunft betrachtet, weil es sehr flexibel und auch mit regenerativen Energietechnologien herstellbar ist. Insbesondere in den heißen, sonnigen Zonen der Erde bestehen Potenziale zur Wasserstoffgewinnung. Aber auch in Deutschland kann Wasserstoff sowohl aus regenerativer Energietechnik als auch aus anderen Verfahren gewonnen werden. Als erst große Anwendung gilt der KFZ-Antrieb, wo derzeit bereits eine Reihe von Pilotanwendungen verfügbar sind.

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff ist das erste und leichteste Element im Periodensystem. Es trägt als chemisches Zeichen das H von dem lateinischen Hydrogenium. Wasserstoff ist ein Gas, in dem je 2 Atome zu H2 Molekülen verbunden sind. Wasserstoff kommt in der Natur nicht in reiner Form sondern nur chemisch gebunden vor. Die größten Mengen sind im Wasser (H2O) gebunden. Aber auch in den meisten organischen Verbindungen ist Wasserstoff in Verbindung mit Kohlenstoff enthalten. So besteht Erdgas überwiegend aus Methan (CH4). Wasserstoff ist farb- und geruchlos sowie ungiftig. Bei der Verbrennung von Wasserstoff an der Luft entstehen nur Wasserdampf und in geringen Mengen Stickoxide. Bei der Verwendung von Wasserstoff in Brennstoffzellen entstehen keine umweltrelevanten Abgase, nur Wasser.

Wie wird Wasserstoff erzeugt?

Wasserstoff kann erzeugt werden aus Fossilen Brennstoffen (Erdgas-Erdöl-Kohle) und aus Biomasse. Wasserstoff kann man nicht abbauen oder aus der Erde fördern. Im Gegensatz zu elektrischem Strom ist Wasserstoff sehr gut speicherbar und lässt sich problemlos auch über längere Zeiträume "lagern" und transportieren.

Welche Vorteile bietet Wasserstoff?

Wasserstoff ist ein idealer Energieträger, der auch in der Lage ist erneuerbare Energiequellen verfügbar zu machen. Er lässt sich als komprimiertes Gas oder tiefgekühlte Flüssigkeit leicht transportieren und relativ einfach speichern. Er steht zu allen Tages- und Jahreszeiten zur Verfügung und ist als Bestandteil des Wassers in großen Mengen vorhanden. Man kann ihn auch als Treibstoff für Fahrzeuge nutzen, da Wasserstoff nicht wie zum Beispiel eine Solarzelle von der Sonne abhängig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei seiner Verbrennung (neben geringen Mengen an Stickoxiden) wieder Wasser entsteht, und daher Wasserstoff nicht zum Treibhauseffekt beiträgt.
Bei der Verbrennung gibt Wasserstoff seine chemisch gespeicherte Energie in Form von Wärme ab, in der Brennstoffzelle in Form von Strom und Wärme. Wasserstoff hat einen sehr hohen Energiegehalt sowie eine geringere Dichte als Benzin und ist daher sehr einfach in großen Mengen zu speichern. Beides zusammen sind wichtige Vorraussetzungen für seine Eignung als Energiespeicher. Bei der Verwendung als Kraftstoff für Autos gewährleistet Wasserstoff eine zufriedenstellende Reichweite des Fahrzeugs.

Wo sind die Einsatzgebiete von Wasserstoff?

Wo sind die Einsatzgebiete von Wasserstoff?
Ob als Treibstoff im Verkehr oder als Energielieferant zur Strom- und Wärmeerzeugung: Wasserstoff ermöglicht den Einsatz als erneuerbarer Energieträger in vielen Bereichen.
Mobile Anwendungen:

  • PKW mit Brennstoffzelle
  • Stadtbusse mit Wasserstoffverbrennungsmotor
  • LKW, Straßenbahnen, Lokomotiven und Schiffe
  • Wasserstoff-Flugzeuge

Stationäre Anwendungen:

  • Brennstoffzellen als kleine Heizkraftwerke
  • Mobile Energiestationen zur Versorgung von Telefonanlagen oder als Notstromaggregate
  • Minibrennstoffzellen als leistungsfähiger Batterieersatz in elektrischen Geräten (Laptops)

 
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