Was­ser­stoff - Ener­gie­trä­ger der Zu­kunft

Anlage zur Wasserstoffversorgung
An­la­ge zur Was­ser­stoff­ver­sor­gung
Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Anlage zur Wasserstoffversorgung

Die­se An­la­ge zur Was­ser­stoff­ver­sor­gung steht im DLR Köln. Das In­sti­tut für An­triebs­tech­nik nutzt sie, um neue, spar­sa­me und leis­tungs­star­ke Ga­stur­bi­nen für Luft­fahrt und Ener­gie­tech­nik zu ent­wi­ckeln und zu tes­ten.den.

Eine Wirtschaft ohne Treibhausgase innerhalb der nächsten 30 Jahre - das ist das erklärte Ziel Europas, um den Klimawandel aufzuhalten. Erneuerbare Energien sollen fossile Brennstoffe wie Öl, Kohle und Gas ablösen. Im Zuge der nachhaltigen Umgestaltung der Energieversorgung wird Wasserstoff eine wichtige Rolle spielen: als Brennstoff und Energiespeicher.

Ob für saubere Mobilität, die effiziente Versorgung mit Strom und Wärme, als Speicher zum Ausgleich schwankender Erträge erneuerbarer Energien, als Grundlage für alternative Treibstoffe oder als Prozessgas in der Industrie - als Energieträger ist Wasserstoff äußerst vielseitig. Er ist außerdem über die Sektorengrenzen hinweg einsetzbar und bietet so große Synergiepotenziale. Nachhaltig und wirtschaftlich erzeugter Wasserstoff ist deshalb ein zentraler Baustein, um den Ausstoß vor allem des schädlichen Treibhausgases CO2 in den Bereichen Energie, Verkehr und Industrie massiv zu senken und dadurch dem Klimawandel zu begegnen. Der Aufbau einer sektorenübergreifenden und möglichst globalen Wasserstoffwirtschaft eröffnet gleichzeitig enorme Chancen für neue Technologien und Geschäftsmodelle.

Das DLR ist dabei in allen Bereichen der Wasserstoffforschung und entlang der ganzen Prozesskette aktiv. Mit der Erfahrung aus mehreren Jahrzehnten arbeiten seine Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, ihn umfassend nutzbar zu machen.

Mit Verabschiedung der Nationalen Wasserstoffstrategie sind die Weichen gestellt: Deutschland soll eine internationale Führungsrolle bei Wasserstofftechnologien einnehmen und langfristig sichern. Die Umsetzung und Weiterentwicklung der Wasserstoffstrategie wird von einem Nationalen Wasserstoffrat begleitet und beraten. Dieser setzt sich aus 26 hochrangigen Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft zusammen. Die Mitglieder wurden im Juni 2020 vom Bundeskabinett ernannt und verfügen über Expertise in den Bereichen Erzeugung von Wasserstoff, Forschung und Innovationen, Dekarbonisierung von Industrie, Verkehr und Gebäude/Wärme, Infrastruktur, internationale Partnerschaften sowie Klima und Nachhaltigkeit. Prof. Karsten Lemmer, Vorstand des DLR für die Bereiche Energie und Verkehr, ist Mitglied des Wasserstoffrats.

Komplementär zur nationalen Strategie veröffentlichte die EU-Kommission ihre Wasserstoffstrategie für die kommenden Dekaden. Diese bildet eine wesentliche Säule des Green Deals, dessen Ziel das klimaneutrale Europa bis 2050 ist. Zur Umsetzung der Strategie hat die Kommission die Europäische Allianz für sauberen Wasserstoff ins Leben gerufen, an der führende Vertreter der Industrie, die Zivilgesellschaft, Minister der nationalen und regionalen Ebene und die Europäische Investitionsbank beteiligt sind. Auf Basis seines Engagements in der Wasserstoffforschung auf europäischer Ebene, u.a. in der „Hydrogen Europe Research Association“ und dem „Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking“, begrüßt das DLR diese Ambition und setzt sich zugleich dafür ein, der Wissenschaft – ähnlich wie es im Nationalen Wasserstoffrat der Fall ist – auch auf europäischer Ebene eine starke Rolle durch einen ständigen Vertreter / eine ständige Vertreterin in der europäischen Wasserstoff-Allianz zur Umsetzung der europäischen Wasserstoffstrategie zukommen zu lassen. Die langjährige Zusammenarbeit von Industrie und Forschung im Rahmen des aktuellen Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking zeigt einerseits, dass die Industrie Unterstützung von Seiten der Wissenschaft benötigt, um nicht nur Bekanntes zu optimieren, sondern neue vielversprechende Wege zu erforschen und andererseits die Wissenschaft Austausch und Input benötig, um die Bedarfe der Industrie adressieren zu können.

Nachhaltig und klimaneutral ist nur „grüner“ Wasserstoff. Bei seiner Herstellung kommen Wasser sowie Energie aus Sonnen-, Wind-, Wasserkraft oder Biomasse zum Einsatz. Bisher galt seine Produktion in relevanten Mengen als zu teuer, doch dies kann sich in Zukunft ändern. „Zunächst muss der Ausbau der erneuerbaren Energien voranschreiten. Außerdem sollten kurzfristig große Elektrolysesysteme in Deutschland installiert werden. Damit gehen wir die ersten Schritte auf dem Weg, grünen Wasserstoff wettbewerbsfähig zu machen", so Prof. Lemmer.

Überblick über die Wasserstoffforschung im DLR

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