Wie kommt der Wasser­stoff vom Produ­zenten zum Ver­braucher?

Wasserstoff kann in seiner reinen Form ge­speichert werden. Um eine hohe Energie­dichte zu erreichen, wird Wasser­stoff dazu ent­weder gas­förmig und unter hohem Druck oder ver­flüssigt (LH₂) gelagert. Damit Wasser­stoff ver­flüssigt werden kann, muss er auf -253°C ge­kühlt werden. Dies hat zur Folge, dass etwa ein Drittel der gespei­cherten Energie­menge für die Kühlung aufge­bracht werden muss. Anderer­seits kann LH₂ ohne weitere Vor­behand­lung einge­setzt werden, zum Beispiel in Brenn­stoff­zellen, da ein sofortiges Ver­dampfen des LH₂ nach Beendi­gung der Kühlung einsetzt. Für die Lagerung von gas­förmigem Wasser­stoff werden zusätz­lich zur Lagerung in Druck­tanks auch Salz­kavernen in Betracht gezogen.

Wasserstoff kann mit Stick­stoff zu Ammon­iak (NH₃) umge­setzt werden. Dieser wichtige Pro­zess wird jähr­lich im Maß­stab von 150 Mio. Tonnen durch­ge­führt – über­wiegend zur Her­stellung von Dünge­mitteln auf Basis von Erd­gas. Daher wird Ammon­iak bereits welt­weit gehan­delt und trans­portiert. Im Ver­gleich zu LH₂ werden für die Ver­flüssi­gung nur Tempera­turen um -33 °C benötigt, wo­durch weniger Ener­gie für die Kühl­ung benötigt wird; aller­dings wird für die Her­stellung von Ammon­iak Energie be­nötigt. Darüber hinaus ist Ammoniak toxisch und er­for­dert eine Hand­habung durch geschultes Personal.

Als Möglichkeit für die Kohlen­stoff-basierte Speicherung bieten sich synthetische Kraft­stoffe wie Kerosin, Diesel, Erd­gas oder Metha­nol an. Ein Vor­teil dieser Kraft­stoffe ist, dass sie mit bestehen­den Infra­struk­turen wie z.B. Tank­anlagen genutzt werden können. Außer­dem bieten sie die Möglich­keit, den nicht elektri­fizierten Fahr­zeug­bestand poten­tiell zu defossilisieren.

LOHCs sind bei Raum­temperatur flüssige, organ­ische Ver­bindungen, die rever­sibel mit Wasser­stoff be- und ent­laden werden können. Die Lager­ung von LOHCs ist weniger energie­inten­siv als die Speicher­ung von LH₂ oder Ammon­iak. Aller­dings muss bei der Ver­wen­dung von LOHCs berück­sichtigt werden, dass der ent­ladene Träger immer wieder zu einer Belade­station ge­bracht werden muss, um den Kreis­lauf zu schließen.

Wasserstoff kann auch in Form von Metall- oder Bor­hydriden gespeichert werden, bei­spiels­weise Magnesium­hydrid (MgH₂) oder Natrium­bor­hydrid (NaBH₄). Diese Hydride bieten dabei den Vorteil hoher Wasser­stoff-Dichten. Aller­dings sind noch nicht alle Aspekte der Be- und Ent­ladung mit Wasser­stoff tech­nisch ge­löst, weshalb sich diese Hydride bislang noch nicht durch­setzen konnten.