Wasserstoff-Serie, Teil 1 | Strom zu Wasserstoff

Wasserstoff beflügelt die Träume der Energiewirtschaft. Doch warum eigentlich? Was macht das kleine Molekül für die Energiewende so bedeutsam? Was kann Wasserstoff? Wie kann eine Wasserstoffwirtschaft aussehen? Diese und viele andere Fragen wollen wir in unserer neuen Blog-Serie zum Thema Wasserstoff für euch beantworten. Im ersten Teil stellen wir euch Wasserstoff als Speichermedium für Strom aus erneuerbaren Energien vor.

Seit Jahrhunderten läuft es bei der Energieerzeugung nach folgendem Muster ab: Wir verbrennen Kohle und erzeugen damit große Hitze. Diese Hitze nutzten unsere Vorfahren, um vor allem Eisen zu schmieden und damit Werkzeuge, Kutschen oder auch Kanonen zu machen. Mit der Erfindung der Dampfmaschine lernten sie, die Hitze der Kohle auch in Bewegung umzuwandeln. Seit der Erfindung des Generators können wir zudem Dampf in Strom umwandeln. Später kamen zur Kohle noch Erdöl und Erdgas dazu. Am Prinzip hat sich indes nichts geändert. Auch Erdöl und Erdgas werden verbrannt; in Kraftwerken, um Strom und Wärme zu erzeugen, in Autos, Schiffen oder Flugzeugen, um diese anzutreiben.

Sonne und Wind fragen nicht nach Strombedarf

So hätte es auch weitergehen können, würde durch die Verbrennung von Kohle, Erdöl oder Erdgas nicht klimaschädliches Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt. Das ist verantwortlich für den Treibhausgaseffekt, mit den verheerenden Folgen wie Dürren oder Überschwemmungen. Um dem Treibhausgaseffekt entgegenzuwirken, bauen wir erneuerbare Energien aus. Diese nutzen die Kraft der Sonne und des Windes, um Strom zu erzeugen.

Nun richten sich Sonne und Wind nicht danach, ob wir gerade Strom brauchen oder nicht. Deshalb übersteigt zunehmend das Stromangebot die Stromnachfrage. Und je mehr erneuerbaren Energien wir ausbauen, umso mehr Strom fällt dann in Zeiten an, wenn wir ihn gerade nicht brauchen.

Strom speichern mit Wasserstoff

Da man Strom nicht in Tüten packen kann, muss er also für die Zeit gespeichert werden, in der wir ihn brauchen. Das geht in Batterien oder in großen Pumpspeicherkraftwerken. Batterien können allerdings nur eine vergleichsweise kleine Strommenge aufnehmen, und Pumpspeicherkraftwerke ziehen einen großen Eingriff in die Landschaft nach sich.

Eine andere Art, Strom zu speichern, ist, ihn in einen anderen Energieträger umzuwandeln. Wasserstoff ist so ein Energieträger, der mithilfe von Strom erzeugt werden kann. Das geht im sogenannten Elektrolyseverfahren, bei dem Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und eben Wasserstoff aufgespalten wird.

Damit ist Wassersoff also ein Speichermedium für den sonst schwankenden Strom aus Wind und Sonne. Wird wieder Strom benötigt, wenn gerade die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht, kann der Wasserstoff in erdgasbetriebenen Kraftwerken wieder zu Strom gemacht werden. Dazu kann er im ersten Schritt dem Erdgas beigemischt werden. Zukünftig sollen Kraftwerke dann mit 100 Prozent Wasserstoff betrieben werden können. Das Heizkraftwerk der RheinEnergie in Köln-Niehl könnte schon heute Wasserstoff zusammen mit Erdgas verbrennen. Um diese Mitverbrennung zu testen, beteiligen wir uns seit dem vergangenen Sommer an einem weltweit einmaligen Betriebsversuch der Kraftwerkskollegen aus Wien.