Grüner Wasserstoff als Energieträger der Zukunft
22.03.2022
Die Energiewende gilt als der wichtigste Schritt, um das Klimaziel der Europäischen Union bis 2050 zu erreichen. Und auch Russlands Krieg gegen die Ukraine zeigt deutlich: eine Alternative zu fossilen Energieimporten muss her. Ein Hoffnungsträger ist grüner Wasserstoff. Hamburg geht mit ambitionierten Plänen voran und will bis 2035 einer der größten deutschen Produzenten von grünem Wasserstoff werden. Die Forschung dazu läuft auf Hochtouren, auch an der Technischen Universität Hamburg. In der Forschungsgruppe „Circular Resource Engineering and Management“ arbeitet Arina Kosheleva. Sie erzählt, woran sie forscht und wie die grüne Wasserstofftechnologie die Zukunft verändern wird.
Was ist grüner Wasserstoff?
Grau, blau und grün: Die Bezeichnungen für Wasserstoff beziehen sich nicht auf die tatsächliche Farbe, sondern auf den Herstellungsprozess. Grauer Wasserstoff wird zum Beispiel aus fossilen Brennstoffen, also Erdgas oder Kohle, gewonnen. Dabei entsteht CO2, das direkt in die Atmosphäre abgegeben wird. Bei blauem Wasserstoff werden auch fossile Brennstoffe verwendet, allerdings wird das CO2 gespeichert und weiterverwendet. Richtig nachhaltig wird es erst mit grünem Wasserstoff: er wird mit Hilfe von Elektrolyse aus Wasser hergestellt und das unter der Verwendung von Strom aus erneuerbarer Energie. Grüner Wasserstoff ist also CO2-neutral und damit besonders umweltverträglich.
Inwiefern wird grüner Wasserstoff die Zukunft verändern?
Grüner Wasserstoff gilt als flexibel einsetzbar und leicht transportierbarer Energieträger. Er kann als Lieferant sowie als Langzeitspeicher von Energie zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Außerdem hat er ein großes Potenzial, die Dekarbonisierung der energieintensiven Industriesektoren wie der Stahl-, Eisen- und Zementindustrie zu erleichtern. Im Transportwesen wird grüner Wasserstoff als Treibstoff wichtig werden. In Hamburg fahren zum Beispiel bereits einige Wasserstoffbusse durch die Stadt, bisher allerdings nur mit einem Gemisch aus grünem und grauem Wasserstoff. Das soll künftig durch eine geplante Elektrolyseanlage in Moorburg geändert werden. Als eine der größten Anlagen Europas soll dort grüner Wasserstoff in großen Mengen produziert werden.
Woran forschen Sie in Ihrer Arbeitsgruppe an der TU Hamburg?
Ich beschäftige mich mit der Nutzung von Wasserstoff für die Power-to-Gas-Technologie. Dahinter steckt der Gedanke, überschüssige Energie aus Solar- und Windkraftanlagen in Gas umzuwandeln und im Erdgasnetz zu speichern. Da dieses allerdings nur begrenzte Mengen Wasserstoff aufnehmen kann, wird der Prozess der Methanisierung zwischengeschalten. Hier wird aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid Methan hergestellt. Das hat eine größere Energiedichte als Wasserstoff und kann als synthetisches Erdgas (EE-Gas) verwendet werden. In meiner Forschung untersuche ich diese biologische Methanisierung, ihre Optimierung und die Effizienz des Gesamtprozesses.
Warum ist es so wichtig, Wissenschaftler∗innen verstärkt für dieses Thema zu gewinnen und die Forschung daran zu intensivieren?
Wir müssen noch einige Wissenslücken füllen, um das volle Potenzial von grünem Wasserstoff ausschöpfen zu können. Deshalb sind wir hier am Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft immer auf der Suche nach neuen Ideen und neuen Forschungsrichtungen. Wir möchten uns auch eingehender mit der Elektrolysetechnologie und der Erzeugung von grünem Wasserstoff befassen. Meiner Meinung nach ist das einfach eine tolle Gelegenheit zu einer neuen, grünen Industrie beizutragen und so die Klimakrise zu bewältigen.
Am Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft ist momentan eine Stelle als Wissenschaftliche∗r Mitarbeiter∗in ausgeschrieben. Mehr Infos dazu unter:
https://stellenportal.tuhh.de/jobposting
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