Wasserstoff in der Industrie

Wasserstoff ist Energieträger und Grundstoff für die Zukunft. Mit Hilfe Erneuerbarer Energien erzeugt, kann das kleine Molekül eine Schlüsselrolle für die klimaneutrale Zukunft spielen.

Wasserstoff (H) ist das kleinste und leichteste aller chemischen Elemente. Als häufigstes chemisches Element des Universums kommt es auf der Erde in allen lebenden Organismen vor. Es ist Bestandteil chemischer Verbindungen, etwa in Wasser, Ammoniak oder Kohlenwasserstoffen. In Reinform, d. h. als molekularer Wasserstoff (H₂), setzt er sich aus zwei H-Atomen zusammen. In dieser Form hat Wasserstoff das Potenzial eine Schlüsselrolle für eine klimaneutrale zukünftige Wirtschaft zu spielen. Denn H₂ besitzt eine hohe Energiedichte und lässt sich energetisch wie stofflich nutzen. Wird Wasserstoff verbrannt, entstehen keine CO₂-Emissionen, sondern lediglich Wasserdampf. Knapp 25 Prozent der aktuellen CO₂-Emissionen in Nordrhein-Westfalen könnten sich so allein durch Wasserstoff einsparen lassen, zeigt die Wasserstoff-Roadmap NRW.

Wasserstoff in die Anwendung bringen

Zentrale Herausforderung ist es, grünen Wasserstoff, d. h. mit Hilfe Erneuerbarer Energien erzeugten Wasserstoff, in ausreichenden Mengen wirtschaftlich zu produzieren. Denn chemisch ungebundener, reiner Wasserstoff kommt in der Natur so gut wie gar nicht vor. Ebenso wird die entsprechende Infrastruktur benötigt, um Wasserstoff im industriellen Maßstab nutzen zu können. Dabei verfügt Nordrhein-Westfalen über sehr günstige Ausgangsbedingungen für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft: Hierzulande besteht bereits eine europaweit einmalige Infrastruktur. Dazu zählen beispielsweise große Wasserstoff-Erzeugungsanlagen, erste Wasserstoffpipelines und eine vielfältige Forschungslandschaft.

Vielfältige Nutzungsmöglichkeiten von H₂ und großer Bedarf

Für klimaneutrale industrielle Produktionsverfahren, z. B. in der Chemie- und Stahlindustrie, ist Wasserstoff von entscheidender Bedeutung. Aber auch im Mobilitätssektor, insbesondere im schweren Güterverkehr, kann er fossile Energieträger ersetzen. Er kann als grüner Wasserstoff Überschussstrom aus Erneuerbaren Energien speichern, lässt sich gut transportieren und so einen wesentlichen Beitrag zur Sektorenkopplung leisten. Künftig ist daher mit einer sehr hohen Nachfrage zu rechnen. Die Wasserstoff-Roadmap des Landes NRW prognostiziert nur für NRW eine jährliche Steigerung des Bedarfs von heute circa 16,5 Terawattstunden auf 104 Terawattstunden. Hinzu kommt voraussichtlich eine erhebliche zusätzliche Nachfrage aus der Chemieindustrie, die H₂ als Grundstoff nutzt.