Heizen mit Wasserstoff

Funktionen und Vorteile von Wasserstoff

Wasserstoff stellt das erste Element im Periodensystem dar, wird mit dem Buchstaben H repräsentiert und dürfte deshalb noch vielen Menschen aus dem Chemie-Unterricht bekannt sein. Wasserstoff kommt überall auf der Welt und sogar im Universum vor. Denn es ist ein zentraler Bestandteil von Wasser. Das Gas ist besonders leicht und weist eine simple Struktur auf. Entdeckt wurde der Stoff, der sich lediglich aus einem Proton und einem Elektron zusammensetzt, im Jahre 1776 – und zwar vom britischen Naturwissenschaftler Henry Cavendish. Was ist aber mit diesem vielfältigen Element anzufangen und wie kann es im Rahmen der Energieversorgung genutzt werden? Wir geben Ihnen die Antworten darauf und verraten Ihnen, wie auch Sie Wasserstoff einsetzen können.

 

Die Verarbeitung von Wasserstoff

Wasserstoff ist zwar beinahe überall vorhanden, aber leider nicht ohne Weiteres zu nutzen. Denn es kommt hauptsächlich in gebundener Form vor – zum Beispiel im Wasser, das sich aus Wasserstoff und Sauerstoff zusammensetzt. Deshalb muss Wasserstoff durch verschiedene Verfahren erst hergestellt bzw. separiert werden. Dazu man grundsätzlich wissen, dass Wasserstoff keine eigentliche Energiequelle ist, sondern als Energieträger fungieren kann. Deshalb muss zunächst Energie aufgewendet werden, um das Element zu erhalten.
Eines dieser Herstellungsverfahren ist die Dampfreformierung. Dabei wird kohlestoffhaltigen Energieträgern mithilfe von Wasserdampf, der auf 450 bis 500 Grad erhitzt wird, Wasserstoff entzogen. Dieses Verfahren ist zwar besonders effektiv und wird häufig genutzt, allerdings ist es nicht frei von Nebenprodukten. Es entstehen Kohlenmonoxide, Schwefeloxide und Stickoxide. Letztere sind sogar umweltschädlich.


Das zweite gängige Verfahren ist die Elektrolyse. Dafür braucht es Elektrolyte, zwei Elektroden und Strom. Das Verfahren trennt das Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff auf und erzeugt dabei auch keine schädlichen Nebenprodukte. Ganz im Gegenteil ist der Sauerstoff sogar ohne Weiteres weiterverwendbar. Im Idealfall erfolgt die notwendige Stromzufuhr bei der Elektrolyse über erneuerbare Energien.

 

Der Nutzen von Wasserstoff im Rahmen der Energieversorgung

Die Eigenschaften von Wasserstoff können bei der Energieversorgung auf verschiedene Arten genutzt werden – zum Beispiel in der Brennstoffzelle. Während Brennstoffzellen meist in der Automobil- und Schiffsindustrie zum Einsatz kommen, können Sie auch für den gewöhnlichen Endverbraucher interessant sein. Die Brennstoffzelle sorgt dafür, dass der Strom nicht erst angeliefert werden muss – meist von einem Kraftwerk – sondern gleich selbst hergestellt werden kann. Dies gelingt über das Prinzip der kalten Verbrennung. Vereinfacht gesagt, reagieren Wasserstoff und Sauerstoff aufeinander. So entsteht nicht nur Strom, sondern zusätzlich Wärme. Beides kann effizient im eigenen Haus genutzt werden.

Ob sich eine solche Brennstoffzelle für Sie lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wie viel Strom verbrauchen Sie tatsächlich? Wie hoch sind die Kosten für eine Brennstoffzelle in Ihrem konkreten Fall und welches Einsparpotential ist zu erwarten? Auch die Frage, ob ein Altbau oder ein Neubau damit ausgestattet werden soll, ist relevant. Ziehen Sie am besten einen Fachmann hinzu, der die sinnvollen Einsatzmöglichkeiten einer Brennstoffzelle für Sie einschätzt.


Doch auch an anderer Stelle weiß der Wasserstoff zu überzeugen. Wie erwähnt, kann das Element als Energieträger eingesetzt werden. Wird also bei der Elektrolyse eine Form der erneuerbaren Energie verwendet, ist diese gespeichert. Damit kann die erneuerbare Energie nicht mehr nur eingesetzt werden, wenn sie erzeugt wird – sie wird flexibel und mobil und überwindet damit einen entscheidenden Nachteil.
Bei der richtigen Herstellung und Verarbeitung von Wasserstoff kann also eine umweltschonende Art der Energieerzeugung und -speicherung gewährleistet werden. Der CO2-Ausstoß wird verringert und fossile Energieträger können vermieden werden. Auch deshalb wird Wasserstoff von nicht wenigen Experten der Energiebranche als der Energieträger der Zukunft gehandelt.


Bei all den Vorteilen soll aber auch ein entscheidender Nachteil nicht unerwähnt bleiben. Es muss eine Menge Energie aufgewendet werden, um das begehrte Element Wasserstoff herzustellen. Man geht davon aus, dass beim Prozess der Herstellung mit Strom und bis zur Rückverstromung lediglich ein Wirkungsgrad von 45 Prozent erreicht werden kann. Viel Energie geht also verloren. Neue Techniken und verbesserte Methoden werden diesen Wert zwar zukünftig erhöhen, es liegt hier aber dennoch ein echter Nachteil vor.

 

Die Zukunft von Wasserstoff

Wird Wasserstoff also nachhaltig hergestellt und genutzt, kann ein umweltschonender Energieträger entstehen. Gerade diese Nachhaltigkeit und die Speicherfähigkeit bei erneuerbaren Energien werden Wasserstoff zukünftig noch unverzichtbarer machen. Viele Industriezweige haben schon heute das Potential erkannt und auch in der Energiewirtschaft wird das Thema Wasserstoff immer größer. Zwar sind auch Nachteile bei der Herstellung des Elements nicht von der Hand zu weisen, dennoch wird Wasserstoff in den nächsten Jahrzehnten bei der Energieversorgung eine zentrale Rolle spielen.

 

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