Wasserstoff: Energieträger, Speicher, Kraftstoff
Aus Wind und Sonne Energie zu erzeugen, hat enorme Potenziale und ist Kernpunkt einer nachhaltigen Energiezukunft. Das Problem dabei: zu bestimmten Zeiten herrscht ein Überangebot des so erzeugten Stroms, an bedeckten und windstillen Tagen gibt es dagegen zu wenig davon. Ein entscheidender Punkt wird also die Speicherung von Strom aus erneuerbaren Energien sein. Power-to-Gas ist hier ein vielversprechender Ansatz – ein Ansatz, der bereits Anwendung findet und ein wichtiger Baustein für das Gelingen der Energiewende sein wird.
Das Prinzip, das hinter der Power to Gas-Idee steckt: überschüssiger Öko-Strom wird für die Elektrolyse eingesetzt, bei der aus Wasser Wasserstoff und Sauerstoff entstehen. Der Wasserstoff wiederum lässt sich in Tanks lagern und transportieren. Da die Elektrolyse und anschließend auch die Wiederverstromung des Wasserstoffs einen ungünstigen Wirkungsgrad haben, ist es wesentlich effizienter, Strom in einer Batterie einzuspeichern, als daraus Wasserstoff herzustellen, wenn der Strom in den nächsten Tagen genutzt werden soll. Power to Gas bietet sich hingegen insbesondere für die saisonale Speicherung von Sonnen- und Windstrom an, der im Sommer erzeugt und erst im Winter benötigt wird.
Auch im Verkehr macht sich das bemerkbar, wenn man das Elektroauto mit dem Wasserstoffauto vergleicht. So führen beispielsweise nur 25 Prozent des ursprünglich eingesetzten Stroms bei einem Brennstoffzellen-Auto zu Fortbewegung, der Rest geht verloren. Bei batteriebetriebenen Elektroautos liegt der Wert immerhin bei etwa 70 Prozent.
Allerdings ist die Produktion der Akkus von Elektroautos wiederum energieintensiv. Daher kommt die höhere Energieeffizienz eines mit Strom statt mit Wasserstoff betriebenen Autos insbesondere dann zum Tragen, wenn nur kleinere Akkus eingebaut werden. Akkus bis zu 50 Kilowattstunden Kapazität garantieren immer noch eine Reichweite von rund 250 bis 300 Kilometern. Dies reicht erfahrungsgemäß für den Alltag vollkommen aus.
Weil der Aufwand, um zunächst klimaneutralen Wasserstoff herzustellen, der dann im Fahrzeug selbst durch die Brennstoffzelle wieder zu Strom wird, so groß ist, beurteilen viele Experten den direkten elektrischen Stromantrieb für den Pkw als deutlich geeigneter als die Brennstoffzellen-Technik. Denn würde man komplett zu Wasserstoff als Kraftstoff in Deutschland übergehen, der mit Hilfe erneuerbarer Energie gewonnen wird, müssten man fast dreimal so viel Windkraft- und Solaranlagen aufstellen, wie aktuell vorhanden sind. Demgegenüber würde der Stromverbrauch durch die vollständige Umstellung des bisherigen Pkw-Verkehrs auf Elektrofahrzeuge „nur“ um 20 Prozent steigen – dies ist durch den Ausbau der regenerativen Energien leichter machbar.
Trotz der ungünstigen Wirkungsgradkette sollte man aber Wasserstoff, der unter Einsatz erneuerbarer Energien gewonnenen wird, unbedingt im Auge behalten. Wasserstoff ist vor allem für die Industrie interessant, zum Beispiel bei der Stahlherstellung. Er bietet sich für die saisonale Speicherung an, kann aber auch im Schwerlast- und Flugverkehr eine Option sein. Die Wasserstofflösung erscheint vor allem für Fahrzeugen mit hohen täglichen Fahrleistungen wie LKW oder Busse als mögliche Variante. Der Pkw für den alltäglichen, privaten Gebrauch wird dagegen künftig mit hoher Wahrscheinlichkeit das Elektroauto sein.
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