Wasserstoff

Wasserstoff ist aktuell wie nie. Als Sekundärenergieträger stellt Wasserstoff (H2) einen wichtigen Baustein zur nachhaltige Energieversorgung auf Grundlage erneuerbarer Energien dar. Durch eine Koppelung der Sektoren Verkehr, Wärme und Strom können fossile Energieträger perspektivisch substituiert werden. Voraussetzung ist die Verfügbarkeit einer übergreifend abgestimmten Wasserstoffinfrastruktur. 

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Bei der Etablierung einer solchen Wasserstoffinfrastruktur sind alle Schritte von der H2-Produktion über die H2-Verteilung und Speicherung bis hin zur H2-Anwendung zu berücksichtigen. Die dabei erforderlichen Abstimmungsprozesse zwischen den Bereichen und den jeweiligen Akteuren sind entsprechend vielfältig und aufwendig.

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Die Möglichkeiten für Wasserstofferzeugung und -produktion sind:

• Elektrolyse unter Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien

• Wasserstoff als Nebenprodukt der chemischen Industrie

• thermische Vergasung von Biomasse und Müll

• Dampfreformierung von Biogas/Erdgas

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Für die Verteilung stehen zur Verfügung:

• Verteilung über Pipelines

• Verteilung über Trailer

• Gasnetze

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Gerade bei der Speicherung von Energie aufgrund der natürlichen Schwankungen in der Energieproduktion von erneuerbaren Energien spielt Wasserstoff seine Stärken aus:

• Natürliche Gasspeicher wie Kavernen zur Speicherung großer Mengen von Wasserstoff

• Gasnetze selbst können als Speichermedium dienen. So ist bereits heute eine Einspeisung in das Erdgasnetz bis zu einem Volumenanteil 5% regulatorisch möglich.

• Daneben existieren vielfältige weitere lokale Speichermöglichkeiten (Wasserstoffhubs)

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Die Anwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff sind ebenfalls vielfältig:

• Anwendungen im Verkehr, besonders im Bereich ÖPNV, Schwerlastverkehr, sowie im PKW-Bereich als Treibstoff in Brennstoffzellen

• stationäre Kraft-Wärme-Koppelung-Brennstoffzellensysteme für Gebäude und Quartiere

• Wärme- und Industriesektor mit einer Vielzahl von Anwendungen 

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Diese vielfältigen Möglichkeiten von Wasserstoff für die Energiewende stellen auch eine enorme Herausforderung dar. Die wichtigsten Fragen sind:

• Wie soll die passende Wasserstoffinfrastruktur mit dem Anteil der Erneuerbaren Energien mitwachsen?

• Welche Erzeugungskapazitäten von „Grünem“ Wasserstoff werden wo in welchen Größenordnungen entstehen?

• Welche Verbraucher werden wann auf die Nutzung von Wasserstoff angewiesen sein?

• Welche der Sektoren wie bspw. die Industrie, Mobilität, Wärmesektor sowie Sektoren der stofflichen Nutzung werden welche Mengen in welcher Wasserstoffqualität benötigen?

• Wie können die verschiedenen Aktivitäten zum Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft sinnvoll kombiniert und Synergien genutzt werden?

• Wann lohnen sich wo große Wasserstoffhubs?

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