Plötzlich reden alle über Wasserstoff! Warum eigentlich? Was macht Wasserstoff bei der Energiewende so wichtig? Und was hat Bender damit zu tun?
Kurz und knapp: Wasserstoff ist ein idealer Speicher für elektrische Energie und kann emissionsfrei wieder in elektrische Energie umgewandelt werden. Doch so ideal Wasserstoff auch als Energieträger und -speicher ist, die Gewinnung und der Umgang mit diesem Stoff ist alles andere als einfach.
Eigentlich ist Wasserstoff ein farbloses Gas. Wenn von "grünem" Wasserstoff gesprochen wird, ist damit Wasserstoff gemeint, der aus grünem Strom, also erneuerbaren Energien, gewonnen wird. Bei der Gewinnung von grünem Wasserstoff fallen also keine klimaschädlichen Gase wie Methan oder CO2 an. Deshalb wird grüner Wasserstoff in der Zukunft eine immer größere Bedeutung bekommen.
Falls Sie nur wenig Zeit haben: FAQ „Grüner Wasserstoff"
Wenn Sie sich intensiver ins Thema einlesen wollen geht es hier weiter:
Wasserstoff ist ein chemisches Element. Es steht im Periodensystem der Elemente an erster Stelle. Denn Wasserstoff ist das kleinste und leichteste chemische Element, das es gibt. Doch wussten Sie, dass Wasserstoff auch das mit Abstand am häufigsten vorkommenden chemischen Element im gesamten Universum ist? Etwa 90 % der gesamten Materie im Universum besteht aus Wasserstoff.
Auch wenn Wasserstoff das am häufigsten vorkommende chemische Element im Universum ist, auf der Erde ist ungebundener Wasserstoff sehr selten und auch nicht so leicht zu bekommen wie andere Rohstoffe. Das hat zwei Gründe:
Um Wasserstoff aus den Ausgangsstoffen zu gewinnen, braucht es zum Teil sehr aufwändige Verfahren. Viele davon sind nicht nachhaltig und klimaneutral.
Wasserstoff ist Ausgangsstoff für viele Produkte der chemischen Industrie und wird deshalb an vielen Stellen gebraucht. Auch Dünger für die Landwirtschaft enthalten Wasserstoff.
Künftig allerdings soll Wasserstoff eine ganz neue und entscheidende Rolle für die gesamte Weltwirtschaft spielen. Und das hängt mit seinen besonderen Eigenschaften zusammen.
Wasserstoff ist nämlich ein idealer Energieträger und Energiespeicher.
Wasserstoff „verbrennt“ zu Wasser, ohne dass umwelt- oder klimaschädliche Nebenprodukte entstehen. Wasserstoff ist damit der ideale Rohstoff zur Energieerzeugung. Außerdem kann Wasserstoff auch als klimafreundlicher Treibstoff für Autos, Züge oder Flugzeuge genutzt werden. Umweltfreundlicher geht es nicht!
Da Wasserstoff ein idealer Rohstoff zur Energieerzeugung und -Speicherung ist, wäre es wünschenswert, Wasserstoff umwelt- und klimafreundlich zu gewinnen.
Doch das ist leichter gesagt als getan. Viele Verfahren zu Gewinnung von Wasserstoff sind aufwändig und es fallen zum Teil umwelt- oder klimaschädliche Nebenprodukte an. Einzig das PEM-Elektrolyse-Verfahren kommt ohne Nebenprodukte aus.
Bei der Elektrolyse wird Wasser mittels elektrischen Stroms in seine beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Doch was, wenn der Strom zur Elektrolyse aus Kohle, Öl oder Gas gewonnen wird? Dann ist die Wasserstoffgewinnung nicht klimaneutral. Nur wenn die Elektrolyse mittels erneuerbarer Energie in Gang gesetzt wird, gewinnt man grünen Wasserstoff. Daher wird es in Zukunft immer wichtiger, Wasserstoff unter der Verwendung von erneuerbaren Energien zu gewinnen.
Bei der Elektrolyse wird je nach Größe der Anlage ein sehr hohes Maß an elektrischer Energie benötigt. Wegen der sehr hohen Explosionsgefahr und den hohen auftretenden Strömen werden besondere Sicherheitsanforderungen an die elektrische Anlage gestellt. Die Stromversorgung der Elektrolyseure sollte daher als ungeerdetes Netz (IT-System) ausgeführt werden. Auf diese Weise lassen sich unerwünschte Leck- oder Fehlerströme leichter erkennen als in geerdeten Netzen.
Zur Überwachung des elektrischen Systems werden Isolationsmessgeräte (ISOMETER®) von Bender verwendet. Diese erkennen frühzeitig Auffälligkeiten im elektrischen System und melden diese weiter. Durch das frühzeitige Erkennen von Fehlerströmen können die Elektrolyseure elektrisch sicher betrieben werden. Auf diese Weise trägt Bender dazu bei, dass die Elektrolyse prozesssicher verlaufen kann. Mit der Isolationsüberwachung nimmt Bender damit direkten Einfluss auf die Effizienz der Gesamtanlage.
Bender engagiert sich bereits in mehreren Projekten zur Herstellung von grünem Wasserstoff. Als Pionier und Marktführer für elektrisch sichere Lösungen bieten wir unser Know-how für die Planung von Wasserstoffapplikationen an. Außerdem arbeitet Bender aktiv in den entsprechenden Normengremien mit, um die Rahmenbedingungen zu schaffen, die für die Entwicklung und Herstellung von sicheren Wasserstofferzeugungsanlagen nötig sind.
Weitere Informationen zum Thema Bender und Wasserstoff finden Sie auch unter: www.bender.de/wasserstoff
Hier können Sie sich außerdem unsere Broschüre "Wasserstoff - Elektrisch sicher von der Erzeugung bis zum Endverbraucher" herunterladen.
Für weitere Informationen zum Thema Wasserstoffapplikationen steht Ihnen Roman Schmattloch zur Verfügung.
E-Mail an Roman SchmattlochAmmoniak, Düngemittel, Benzin, Wasser, Zucker, Hefe, Alkohol u. v. a. m.
Atomarer oder molekularer Wasserstoff (H2) kommt nur selten in der Natur vor. Er muss darum aus vorhandenen Stoffen/Verbindungen gewonnen oder herausgelöst werden. Dazu gibt es unterschiedliche Verfahren. Eines davon ist die Elektrolyse. Hier wird Wasser durch elektrischen Strom in seine beiden Bestandteile zerlegt.
Grüner Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser gewonnen. Bei diesem Verfahren wird Wasser in seine beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Der für die Elektrolyse benötigte Strom stammt ausschließlich aus regenerativen Energiequellen.
Grüner Wasserstoff ist der „sauberste“ Wasserstoff, denn weder bei der Herstellung durch Elektrolyse noch bei der Gewinnung des dafür benötigten Stroms wird die Umwelt mit klimaschädlichen Abgasen belastet. Zur Gewinnung von grünem Wasserstoff wird ausschließlich Strom aus regenerativen Energiequellen verwendet.
Zum einen steigt der Bedarf an Wasserstoff in den kommenden Jahren, zum anderen soll der Ausstoß von klimaschädlichen Gasen bei der Gewinnung von H2 verringert oder gar komplett vermieden werden. Ein Ziel der nationalen Wasserstoffstrategie lautet, von den zu erwartenden 100 Mio. TWh H2, die im Jahr 2030 in Deutschland gebraucht werden, ca. 14 % aus erneuerbaren Energien herzustellen.
Ganz einfach: Weil die Herstellung noch deutlich teuer ist als mit anderen Verfahren.
Bender hilft, die Herstellung von grünem Wasserstoff durch Elektrolyse sicherer und effizienter zu machen. Die Isolationsüberwachungs-Technik sorgt dafür, dass eventuelle Leck- oder Fehlerströme in der Stromversorgung der Elektrolyseure frühzeitig erkannt werden. So werden gefährliche Anlagenzustände seitens der Stromversorgung verhindert.
