Wasserstoff – Energieträger der Zukunft?

Wasserstoff (H2) ist der Namensgeber des Projekts H2FUTURE. Doch er hat weitaus mehr zu bieten als einen Namen für ein zukunftsträchtiges Projekt.

Wasserstoff ist ein farb- und geruchsloses sowie ungiftiges Gas und das häufigste chemische Element im Universum. Auf der Erde kommt es nur gebunden vor – vor allem als Wasser sowie in sämtlichen organischen Verbindungen. Forscher und Technologen weltweit sind überzeugt, dass Wasserstoff das Potenzial hat, einer der Schlüssel zur künftigen Dekarbonisierung von Industrie und Verkehr zu sein.

Wie gefährlich ist Wasserstoff?

In Verbindung mit Sauerstoff ist Wasserstoff – wie auch Erdgas und die Prozessgase in der voestalpine – in einem bestimmten Verhältnis entzündlich. Wasserstoff ist allerdings 14 x leichter als Luft und somit sehr flüchtig. Entzündet sich Wasserstoff, steigt die dabei entstehende Energie nach oben. Benzin oder auch Erdgas sind im Vergleich dazu wesentlich energiedichter und problematischer.

Wie wird Wasserstoff genutzt?

Die erste industrielle Anwendung erfuhr Wasserstoff als Traggas in Ballons und Luftschiffen. Heute wird er als Energieträger und -speicher sowie als Antriebsstoff in der Raumfahrt und in Brennstoffzellen von Automobilen genutzt. In China fahren bereits tausende Busse und Transporter mit Wasserstoff und auch Japan investiert in Fahrzeugflotten und eine Tankstelleninfrastruktur. Auch verschiedene Industriezweige verwenden Wasserstoff als Roh- bzw. Grundstoff, u. a. die Düngemittel-, Chemie- und Lebensmittelindustrie, Raffinerien und die Halbleiterentwicklung.

Wasserstoff in der Stahlindustrie

Auch in der Stahlindustrie hat Wasserstoff schon seit langem seinen Platz, als Prozessgas wie zum Beispiel als Bestandteil des Kokereigases im Energiesystem der voestalpine in Linz oder bei den Glühprozessen für die Stahlbänder. Auch in der HBI-Anlage der voestalpine in Corpus Christi wird Wasserstoff, der im Reformerprozess aus Erdgas gewonnen wird, bereits als Reduktionsmittel eingesetzt.

Energieträger der Zukunft

Immer mehr Forscher beschäftigen sich intensiv mit Wasserstoff und sehen in ihm den Energieträger der Zukunft. Wasserstoff könnte in der Tat dazu dienen, „grünen“ Strom (aus erneuerbaren Quellen) zu speichern, fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas zu ersetzen und bei Bedarf wieder verstromt werden. Wasserstoff wird heute zu 96 % in so genannten Steamreforming-Prozessen vornehmlich durch die Umsetzung von Erdgas und anderen fossilen Energieträgern mit Wasserdampf hergestellt, bei denen erhebliche CO₂ Emissionen anfallen.  4 % stammen aus alkalischer Elektrolyse, bei der aber heiße Kalilauge KOH als Elektrolyt benötigt wird. Neue, nachhaltige Wasserstoff-Elektrolyse-Verfahren wie die „Proton Exchange Membrane“-Technologie bei H2FUTURE, die auf einer mit Edelmetallen beschichteten Membran (ähnlich Teflon) als festem Elektrolyt und demineralisiertem Wasser beruht, machen Wasserstoff zum Hoffnungsträger, kann er doch damit nahezu klimaneutral hergestellt werden. Die großindustrielle Anwendbarkeit dieser Technologie wird nun im Rahmen von H2FUTURE erprobt.