Blauer Wasserstoff: Übergangslösung oder zukunftsfähig?

Wir befinden uns in Zeiten des fortschreitenden Klimawandels. Es gibt eine dringende Notwendigkeit, den CO₂-Ausstoß zu reduzieren. Entsprechend rückt Wasserstoff als vielversprechender Energieträger zunehmend in den Fokus. An Bedeutung gewinnt vorwiegend grüner Wasserstoff, doch auch eine andere Wasserstoffart spielt eine relevante Rolle: blauer Wasserstoff.

Hier erfährst du, wie blauer Wasserstoff entsteht. Du lernst auch seine Vorteile kennen. Außerdem erklären wir, wie zukunftsfähig er im Vergleich zum grünen Wasserstoff ist.

Definition: Blauer Wasserstoff kurz erklärt

Blauer Wasserstoff gehört zu den vier bekannten Wasserstoffarten. Daneben gibt es noch blauen, grauen und türkisfarbigen Wasserstoff. Der blaue Wasserstoff lässt sich aus fossilen Brennstoffen wie Erdgas und Kohle gewinnen. Durch Wasserdampf trennt sich der im Erdgas oder der Biomasse enthaltene Wasserstoff vom Kohlendioxid (CO₂). Dieses Verfahren zum Herstellen von blauem Wasserstoff heißt Dampfreformierung.

Du fragst dich, was Wasserstoff kostet? Preisindex-Tools wie Hydex bieten Orientierung für die Kosten der vier Wasserstoffarten. Beachte dabei aber, dass Preisschwankungen den Marktpreis beeinflussen, etwa hervorgerufen durch das Wetter. Gegenwärtig hat der blaue Wasserstoff einen deutlichen Kostenvorteil gegenüber dem grünen Wasserstoff. Die Erwartung besteht, dass sich der Preisunterschied in den nächsten Jahren verkleinert. Dann werden keine signifikanten Abweichungen mehr bestehen.

Blau, grau, grün und türkis - das sind die Wasserstoff-Unterschiede

Blauer Wasserstoff unterscheidet sich von anderen Wasserstoffarten durch seine individuelle Produktion. Die damit verbundene Verträglichkeit mit der Umwelt ist eines der markantesten Kriterien. Nach diesem lassen sich die vier Wasserstofffarben voneinander abgrenzen.

Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser mit erneuerbarem Strom hergestellt. Da bei diesem Prozess nur Sauerstoff als Nebenprodukt entsteht, ist grüner Wasserstoff völlig emissionsfrei.

Türkisfarbener Wasserstoff ist das Produkt der Methanpyrolyse. Dabei spaltet sich das im Erdgas enthaltene Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff auf. Der feste Kohlenstoff lässt sich speichern und später nutzen. Beim Einsatz von erneuerbaren Energien bei der Methanpyrolyse ist die Herstellung von türkisfarbigem Wasserstoff klimaneutral.

Grauer Wasserstoff entsteht dagegen wie blauer Wasserstoff durch Dampfreformierung oder Kohlevergasung. Der bestimmende Unterschied zwischen beiden Wasserstoffarten zeigt sich darin, dass bei der grauen Wasserstoff-Produktion das entstehende CO₂ als Abfallprodukt in die Luft austritt. Im Verfahren für blauen Wasserstoff bleibt das CO₂ durch Auffangen und Speichern weiter gebunden. Blauer Wasserstoff ist deshalb im Vergleich zum grauen Wasserstoff besser für die Umwelt.

CCS-Technologie als Besonderheit bei blauem Wasserstoff

Die Bezeichnung als „blauer Wasserstoff“ leitet sich vom Einsatz der Carbon Capture and Storage (CCS)-Technologie ab. Die CCS-Technologie spielt eine Schlüsselrolle bei der Herstellung: Die Technologie ermöglicht das Auffangen und sichere Speichern des CO₂ in unterirdischen Formationen. Dadurch gelangen die Emissionen nicht in die Atmosphäre. Dank dieses Prozesses gilt blauer Wasserstoff als potenziell weitere nachhaltige Alternative im Verbund mit grünem Wasserstoff.

Anwendungsbereiche für blauen Wasserstoff

Grundsätzlich lässt sich blauer Wasserstoff in ähnlicher Form nutzen wie grüner Wasserstoff. Es existieren bereits mehrere Anwendungen:

• Energiespeicherung: Überschüssiger Strom lässt sich aus erneuerbaren Energiequellen nutzen, um blauen Wasserstoff zu produzieren. Dieser kann bei Bedarf zurückverwandelt und anschließend zur Stromerzeugung genutzt werden. Dieses Verfahren heißt Power-to-Gas.
• Antrieb für Wasserstoffautos: Fahrzeuge mit Brennstoffzellen besitzen einen Antrieb mit Wasserstoff. Sie erbrachten bereits den Nachweis, dass sie umweltverträglich sind und stellen eine Alternative zu Fahrzeugen mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren dar.
• Dekarbonisierung der Industrie: In der Stahlindustrie kommt blauer Wasserstoff als sauberer Brennstoff oder Rohstoff zur Anwendung, was auch für chemische Unternehmen gilt. Ihr Ziel ist jeweils, CO₂-Emissionen zu reduzieren.

Speicherung der Abfallstoffe als größte Herausforderung für die Umweltverträglichkeit

Der Übergang zu einer umweltfreundlicheren Industrie und Wirtschaft nimmt immer mehr realistische Züge an. Grundlage dafür ist die Umsetzung der Nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung. Die vielfältigen Anwendungen von Wasserstoff unterstützen diesen Prozess. Dennoch existieren auf dem Weg dahin einige Herausforderungen. Es gilt, Wasserstoff flächendeckend als Element in Verfahren zu etablieren und parallel dazu die Dekarbonisierung voranzutreiben.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass nicht jede der Wasserstoffarten gleichermaßen als nachhaltig gilt. Im Vergleich zum grünen Wasserstoff entstehen bei der Herstellung des blauen Wasserstoffs immer noch CO₂- und Methanemissionen. Zudem gilt als schwierigste Aufgabe, das CO₂ zu speichern, wenn es als Abfallprodukt bei der Herstellung übrig bleibt. Die Lagerung von CO₂ sowie Methan muss über eine längere Zeit mehrere hundert Meter unter der Erde erfolgen, damit sich die Herstellung klimaneutral gestaltet.

Unsicherheiten bei den Zukunftsaussichten

Langfristiges Ziel der Wasserstoffstrategie ist es, Wasserstoff mit erneuerbaren Energien zu erzeugen. Dies ist bei grünem Wasserstoff der Fall. Deshalb liegt der Fokus darauf, grünen Wasserstoff zu produzieren und die Infrastruktur zu schaffen. Es stellt sich die Frage, ob es volkswirtschaftlich sinnvoll ist, zwei Infrastrukturen parallel aufzubauen, um auch blauen Wasserstoff besser nutzbar zu machen.

Zunächst hat grüner Wasserstoff im Vergleich die Nase vorn. Blauer Wasserstoff verfügt jedoch über einen entscheidenden Vorteil, weil er sich aus fossilen Brennstoffen herstellen lässt. Daher funktioniert er als Übergangslösung. Dadurch ist es schnell und einfach möglich, CO₂-Einsparungen zu erzielen. Dies ist insbesondere in wirtschaftlichen Sektoren vorteilhaft. In diesen gibt es bei einer Umstellung auf grünen Wasserstoff noch technologische oder wirtschaftliche Herausforderungen.

Auf der anderen Seite bestehen Zweifel. Es ist unklar, ob der blaue Wasserstoff die gewünschte nachhaltige Alternative sein kann. Die Frage ist, ob er dazu beitragen kann, die gesteckten Klimaziele bis 2050 zu erreichen. Trotz Carbon Capture and Storage (CSS) entsteht CO₂ als Restprodukt und es lässt sich nicht vollständig verhindern, dass es in die Atmosphäre gelangt.

* Die Werte für die elektrische Reichweite und den Stromverbrauch Ihres Fahrzeugs können von den gemessenen oder berechneten Werten abweichen, da das Fahrverhalten sowie andere Faktoren (wie Außentemperatur, Einsatz von Komfort-/Nebenverbrauchern, Straßenverhältnisse, Verkehr, Fahrzeugzustand, Reifendruck, Zuladung, Anzahl der Mitfahrer usw.) einen Einfluss auf die elektrische Reichweite und den Stromverbrauch haben.