Als das am häufigsten vorkommende Element im Universum, ist Wasserstoff eine Ressource, die uns nie ausgehen und zukünftig auch die aus Öl gewonnenen Kraftstoffe ersetzen könnte. Wasserstoff gilt als Schlüssel für die Energiewende und als Treibstoff der Zukunft. Ein Überblick über die umweltfreundliche Energiequelle.
Was ist Wasserstoff und warum ist er so wichtig für die Umwelt?
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende, chemische Element der Sonne, das dreiviertel aller chemischen Elemente abdeckt und damit einen Großteil unseres Universums ausmacht. Das farblose Gas kommt auf der Erde vor allem gebunden mit Sauerstoff, als Wasser (H2O), vor. Zur Energieumwandlung des Wasserstoffs wird das Wasser vom Gas abgespalten und in Strom umgewandelt. Als einziges Abfallprodukt entsteht dabei Wasser. Wird bei der Energiegewinnung Strom aus erneuerbaren Energiequellen eingesetzt, ist auch der Herstellungsprozess nachhaltig und klimaschonend. Für die Industrie und die (private) Mobilität ergeben sich aus der Wasserstofftechnologie vielversprechende Einsatzmöglichkeiten.
Solar- und Windenergie haben bereits bewiesen, dass sie fossile Brennstoffe als Hauptquelle unserer Elektrizität ersetzen können. Jedoch stehen diese (noch) nicht in ausreichendem Umfang zur Verfügung, um große Endverbraucher wie den Transportsektor zu dekarbonisieren. Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien könnten einen wesentlichen Teil der Lösung darstellen. Als Kraftstoff erzeugt Wasserstoff am Ort der Nutzung keine Emissionen. Er kann flüssig oder gasförmig gespeichert werden, als Rohstoff für die chemische Industrie dienen und in Brennstoffzellen zur Erzeugung von Strom und Wärme eingesetzt werden - alles zusammen könnte einen großen Schritt in Richtung einer klimaneutralen Welt bedeuten. Dennoch bringt Wasserstoff eine Reihe von Herausforderungen mit sich.
Wo liegen die Herausforderungen der Wasserstofftechnologie?
Schwierigkeiten bei der energetischen Nutzung von Wasserstoff lassen sich in drei Hauptbereiche unterteilen: Produktion, Speicherung und Endnutzung.
Momentan wird der meiste Wasserstoff als industrielles Nebenprodukt von Erdgas produziert, bekannt als „grauer" Wasserstoff. Aufgrund des weltweit niedrigen Preises für Erdgas ist grauer Wasserstoff am günstigsten. Etwas sauberer, aber deutlich teurer ist „blauer" Wasserstoff. Hier werden die Kohlenstoffemissionen abgeschieden und entweder gespeichert oder wiederverwendet, was den höheren Preis verursacht. Das wirft die Frage auf: Gibt es eine Option, die sowohl sauber als auch erschwinglich ist?
Grüner Wasserstoff als umweltfreundlichste Lösung
Die ideale Lösung ist der so genannte „grüne" Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energiequellen, mit Ökostrom, hergestellt wird. Schätzungen zufolge wird die globale Wasserstoffwirtschaft bis 2050 auf einen Wert von 2,5 Billionen Dollar geschätzt und 30 Millionen Arbeitsplätze schaffen. Auch die Europäische Kommission arbeitet an einer Wasserstoffstrategie, die Pläne für milliardenschwere Investitionen in Wasserstoffprojekte und Programme zur Förderung des Verkaufs von Wasserstoff-Elektrofahrzeugen enthält.
Wofür brauchen wir Wasserstoff?
Die wichtigsten Verwendungszwecke für Wasserstoff sind:
- Brennstoffzellen
- Synthetische Kraftstoffe
- Stromerzeugung
- Ammoniak/ Düngemittel
- Metalle
- Chemikalien
- Heizung
- Energiespeicherung
Karrieren in der Wasserstoffindustrie
Jede wachsende Industrie erfordert neue Qualifikationen und schafft neue Arbeitsplätze. Das bedeutet aber nicht, dass die richtigen Qualifikationen nicht schon in vielen Fällen vorhanden sind.
Im Jahr 2016 erstellte Cavendish Energy Llc in den Vereinigten Staaten einen Bericht über das potenzielle Wachstum der Arbeitsplätze in der aufstrebenden Wasserstoffindustrie und prognostizierte, dass bis zum Jahr 2035 bis zu 675.000 Arbeitsplätze geschaffen werden könnten, wenn sich Wasserstofftechnologien und -systeme auf breiter Basis durchsetzen.
Beispiele für neu entstehende Arbeitsplätze sind:
- Designer für Wasserstofftankstellen
- Techniker für Wasserstoff-Brennstoffzellen-Systeme
- Betriebsleiter für Wasserstoffkraftwerke
- Manager für Wasserstoffsysteme
- Manager für die Qualitätskontrolle von Brennstoffzellen
- Leiter F&E Wasserstoff-Brennstoffzelle
- Ingenieur für Wasserstoff-Energiesysteme
- Manager für Brennstoffzellenanlagen
- Betriebsingenieur für Wasserstoff-Energie-Systeme
- Fachkraft für Wasserstoff-Energieentwicklung
- Ingenieur für Brennstoffzellen-Design
- Ingenieur für Brennstoffzellen-Energiesysteme
- Designer für Wasserstoffsysteme und Nachrüstung
- Sicherheitsbeauftragter für Wasserstoffsysteme
- Ingenieur für Automobil-Brennstoffzellenelektronik
- Projektleiter für Emissionsreduzierung
- Betriebsleiter für Wasserstoffanlagen
- Manager für den Bau von Wasserstoff-Pipelines
- Ingenieur für Wasserstoff-Energie
- Spezialist für Gefahrstoffmanagement
