Grüner Wasserstoff, eine saubere Energie für die Logistik

Während Länder auf der ganzen Welt die Dekarbonisierung vorantreiben und versuchen, die Umweltverschmutzung zu verringern und die Umwelt zu schützen, gewinnen erneuerbare Energien und grüne Kraftstoffe wie grüner Wasserstoff zunehmend an Bedeutung.

Was ist grüner Wasserstoff?

Wasserstoff ist ein chemisches Element und wird in der Regel durch ein chemisches Verfahren, die Elektrolyse, gewonnen, auch wenn es andere Methoden gibt. Dabei werden Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂), die in Wasser (H₂O) enthalten sind, durch elektrischen Strom getrennt. Wird dieser Strom aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt, spricht man von grünem Wasserstoff. Deshalb wird sauberer Wasserstoff als Schlüsselelement auf dem Weg zur Dekarbonisierung und zur Erfüllung der für 2050 eingegangenen Verpflichtungen im Kampf gegen den Klimawandel gesehen.

Wasserstoff ist das leichteste chemische Element überhaupt und das am häufigsten vorkommende im Universum. Zwar wird er schon seit langem als Rohstoff in der chemischen und metallurgischen Industrie sowie als Kraftstoff verwendet, aber die massenhafte energetische Nutzung von grünem oder emissionsarmem Wasserstoff steckt noch in den Kinderschuhen. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur könnte sich die weltweite Produktion bis 2030 jedoch verfünffachen.

Wozu dient der grüne Wasserstoff?

Grüner Wasserstoff kann in einer Vielzahl von industriellen Prozessen eingesetzt werden und zur Herstellung von Derivaten wie Ammoniak oder grünem Methanol verwendet werden. Diese sind bei der Dekarbonisierung der Schwerindustrie, der Düngemittelherstellung oder der Schifffahrt von entscheidender Bedeutung. Die Verwendung von grünem Wasserstoff in der Logistik stellt zunehmend eine nachhaltige Alternative dar, und immer mehr Fahrzeuge werden mit dieser Art von Kraftstoff betrieben. So sind Lkw, Transporter und Nutzfahrzeuge ein sauberes und effizientes Mittel für den Warentransport. Auch bei den Flurförderzeugen wie Gabelstaplern und Hubwagen wird auf grünen Wasserstoff umgestellt. Dadurch wird die Bewirtschaftung von Lagern und Distributionszentren ein wenig umweltfreundlicher.

Grüner Wasserstoff eignet sich auch für die Speicherung von überschüssiger Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonnen- oder Windenergie zur Versorgung von Fahrzeugflotten oder zur Unterstützung von Energiesystemen in Lagern und Verteilungszentren. Dadurch wird die Effizienz und Nachhaltigkeit der gesamten Logistikkette gestärkt.

Wie wird grüner Wasserstoff hergestellt?

Das übliche Verfahren zur Gewinnung dieses grünen Kraftstoffs ähnelt dem der Wasserstoffproduktion. Zunächst wird Strom verwendet, um Wasser (H₂O) in seine Grundbestandteile, d. h. Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂), zu zerlegen. Diese als Elektrolyse bekannte Technik wird in sogenannten Elektrolyseuren durchgeführt, die aus leitenden Elektroden bestehen. Diese sind durch eine Membran voneinander getrennt, an die eine hohe Spannung und Intensität angelegt wird.

Wie funktioniert grüner Wasserstoff? Damit die daraus resultierende Energie als sauber betrachtet werden kann, muss der in diesem Prozess verwendete Strom aus erneuerbaren Quellen stammen. So wird sichergestellt, dass bei der Produktion keine Treibhausgase freigesetzt werden. Der grüne Wasserstoff wird dann gesammelt und zur weiteren Verteilung als Flüssigkeit oder gasförmig gespeichert. Schließlich wird der Kraftstoff zu seinem endgültigen Bestimmungsort transportiert – entweder zu einem Industriewerk oder zu einer Tankstelle für umweltfreundliche Fahrzeuge.

Der Kraftstoff der Zukunft

Die wachsende wirtschaftliche Bedeutung von grünem Wasserstoff beruht auf der zunehmenden Einsicht, dass diese Form der Energieerzeugung zur Dekarbonisierung fast aller noch von fossilen Brennstoffen abhängigen Branchen beitragen könnte. Deshalb werden in Regionen wie Europa bereits entsprechende Initiativen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Elektrolyseuren gefördert.

Grüner Wasserstoff ist jedoch teurer in der Gewinnung als grauer Wasserstoff, der heute am häufigsten verwendete Wasserstoff. Am häufigsten wird Erdgas verwendet, das zwar billig zu gewinnen ist, dabei aber große Mengen an CO₂ in die Atmosphäre freisetzt. Ein Preisrückgang bei den erneuerbaren Energien könnte den grünen Wasserstoff jedoch konkurrenzfähiger und rentabler machen.

Grüner Wasserstoff unterscheidet sich von blauem Wasserstoff auch darin, dass letzterer zwar auf ähnliche Weise wie grauer Wasserstoff gewonnen wird, jedoch Techniken zur Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung angewandt werden. Dadurch werden die während des Prozesses entstehenden CO₂-Emissionen um bis zu 95 % reduziert.

Saubere Energie

Die Frage, wo Wasserstoff in der Natur vorkommt, beantwortet sich von selbst: Obwohl er etwa 75 % der bekannten Materie im Universum ausmacht, findet man ihn nicht frei, sondern in Verbindung mit anderen Elementen wie Sauerstoff. So bildet es in Verbindung mit Kohlenstoff Wassermoleküle oder z. B. organische Verbindungen. Grüner Wasserstoff gilt als saubere Energie, da bei seiner Herstellung im Gegensatz zu Kohle und Öl nur Wasserdampf freigesetzt wird.

Vor- und Nachteile von grünem Wasserstoff

Die Verwendung von grünem Wasserstoff als Kraftstoff für die Logistik hat viele Vorteile – bringt aber auch einige potenzielle Probleme mit sich:

• Im Gegensatz zu manchen Elektrobatterien lassen sich Flotten von mit grünem Wasserstoff betriebenen Fahrzeugen schnell aufladen. Auf diese Weise können die Unternehmen ihre Lieferwagen und Lkw besser nutzen und ihre Kunden schneller erreichen.
• Grüner Wasserstoff ist sauber, erneuerbar, speicherbar und leicht zu transportieren – er ist ein sehr leichtes Element, das komprimiert und in Tanks lange aufbewahrt werden kann.
• Der Brennstoff ist vielseitig einsetzbar, da er in Elektrizität oder synthetische Kraftstoffe umgewandelt werden kann.
• Da die Erzeugung erneuerbarer Energien teurer wird, wird auch grüner Wasserstoff teurer.
• Die Herstellung von grünem Wasserstoff erfordert mehr Energie als andere Kraftstoffe.
• Dieses Element ist sehr flüchtig und entflammbar, was sehr strenge Sicherheitsanforderungen erfordert, um mögliche Lecks oder Explosionen zu vermeiden.

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