Verschiedene Beispiele für die Nutzung von Wasserstoff.
Wasserstoff

Nutzung

Wo kann Wasserstoff sinnvoll eingesetzt werden?

Ein Multitalent für die Energiewende

Für eine klima­­neutrale Zukunft müssen fossile Roh­­stoffe, wie Kohle, Erd­­gas und Erd­öl, durch regenera­­tive Alter­­nativen er­setzt werden. Klima­­neutralem Wasser­­stoff wird bei der Um­­stellung der Energie­­wende eine ent­­scheidende Rolle zukom­men, da dieser aus erneuer­­baren Energien CO₂-neutral gewon­nen werden kann. Wasser­­stoff ist zusätz­­lich auch viel­­seitig ein­setz­bar: als Speicher­­medium regenera­­tiver Energien, als indus­­trieller Roh­stoff, z. B. in der CO₂-neutralen Stahl­­erzeu­gung oder als Grund­­stoff für Chemi­­kalien, sowie für syn­thetische Brenn- und Kraft­­stoffe. Auf­grund dieser breiten Anwen­dungs­­basis kann Wasser­­stoff in vielen Sektoren zum Tragen kommen, z. B. im Energie­­system, im Verkehrs­­sektor oder in der Industrie. Durch techno­­logischen Fort­­schritt wird es auch neue, innovative An­wen­dungen für Wasser­­stoff in Zukunft geben. Für manche Sektoren und An­wen­­dungen ist eine direkte Elektri­fi­zierung sinn­­voller als der Ein­satz von klima­­neutralem Wasser­­stoff, da dieser zunächst nur in geringem Um­­fang und zu hohen Preisen zur Ver­fügung stehen wird.

Wasserstoff in der Industrie

Wasserstoff wird bereits in Deutsch­land produziert und genutzt, zum Beispiel als Roh­stoff für die Chemie­industrie – bis­lang vor allem aus fossilen Quellen. An­wen­dungen bestehen auch in der Lebens­mittel­industrie, in Raffinerien oder bei der Papier­her­stellung. Neue Techno­logien haben viel Potential: so etwa könnte die Stahl­industrie durch eine Um­stellung auf eine wasser­stoff­basierte Techno­logie (Eisen­direkt­reduktion) CO2-neutral werden.

Sektorkopplung und der Einsatz von Wasserstoff im Energiesystem

Die Vielseitigkeit von Wasser­stoff erlaubt es, verschiedene Sektoren mit­einan­der zu ver­knüpfen. Der Ertrag von erneuer­baren Energien ist abhängig von natürlichen Gegeben­heiten und kann daher schwanken. Über­schüsse bei viel Wind oder hoher Sonnen­ein­strahlung, die das Strom­netz nicht mehr ab­nehmen kann, könnten als Wasser­stoff zwischen­ge­speichert und auch trans­portiert werden. Abhängig vom Ab­nehmer kann Wasser­stoff dann direkt ver­wendet oder in Strom und Wärme umge­wandelt werden. Für einen breiten Einsatz von erneuer­baren Energien und Wasser­stoff in Deutsch­land ist ein Ausbau der ent­sprechenden Infra­struktur und Zwischen­speicher­möglich­keiten unerlässlich.

Wasserstoff in der Mobilität

Neue Antriebe für Autos und LKWs werden den deutschen CO₂-Aus­stoß senken. Dazu gehören elektrische Lösun­gen, syn­thetische Kraft­stoffe oder auch Brenn­­stoff­­zellen. Von besonderem Inter­es­se ist der Einsatz von Wasser­­stoff und Wasser­­stoff­­derivaten dort, wo elektrische Lösungen nicht zur Ver­fügung stehen – z. B. in Teilen des Schienen­­verkehrs sowie in der Schiff- und Luftfahrt.

Wasserstoff in der Gebäudewärme

Sowohl in der Industrie als auch in Häusern und Wohnungen wird Wärme meist aus fossilen Brenn­stoffen wie Erd­gas produ­ziert. Um die Treib­haus­gas­emis­sionen des Wärme­sektors zu redu­zieren, kann durch eine ener­getische Sanierung der Energie­bedarf der Gebäude massiv redu­ziert werden. Der ver­bliebene Wärme­bedarf lässt sich z. B. durch effiziente Wärme­pumpen mit regenerativ erzeugtem Strom decken. Daneben haben auch neue Konzepte auf Basis von Bio­masse oder Wasser­stoff Potential für die Zukunft.

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Kontakt

Christopher Hecht

Christopher Hecht
Wissenschaftlicher Referent

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