Was­ser­stoff – Ener­gie­trä­ger der Zu­kunft

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 dabei eine wichtige Rolle spielen.

Für saubere Mobilität, die effiziente Versorgung mit Strom und Wärme, als Speicher zum Ausgleich schwankender erneuerbarer Energien, als Grundlage für alternative Treibstoffe oder als Prozessgas in der Industrie – Wasserstoff ist als Energieträger sehr vielseitig, 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 in allen Bereichen der Wasserstoffforschung und entlang der ganzen Prozesskette – von der Erzeugung über die Speicherung bis zur Nutzung aktiv. Mit der Erfahrung aus mehreren Jahrzehnten arbeiten seine Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, ihn umfassend nutzbar zu machen. Um Wasserstoff bald in großindustriellem Maßstab nachhaltig und wirtschaftlich herzustellen, forscht das DLR vor allem an zwei Methoden: der Elektrolyse und solarthermischen Verfahren. Ebenso untersucht das DLR, wie sich Wasserstoff möglichst effizient und sicher speichern und auch über weite Strecken transportieren lässt. Das DLR entwickelt sowohl spezielle Brennstoffzellen als auch neuartige Wasserstofftanks für den mobilen Einsatz und integriert sie in die jeweiligen Gesamtsysteme, seien es Autos, Busse, Lastwagen, Lastenfahrräder, Züge, Flugzeuge oder Schiffe. Gemeinsam mit Turbinen- und Kraftwerksherstellern forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem Gebiet der Brennstoffflexibilität und entwerfen Konzepte, wie Gemische aus Erdgas und Wasserstoff möglichst stabil und schadstoffarm verbrennen.

Hintergrundartikel: Überblick über die Wasserstoffforschung im DLR

Vor dem Hintergrund seiner breiten Expertise hat das DLR in einer zweiteiligen Studie das Potenzial von grünem Wasserstoff als Energieträger für ein klimaneutrales Energiesystem untersucht. Die Studie nennt Erfolgsfaktoren, um Wasserstoff erfolgreich zu etablieren und empfiehlt Forschungsschwerpunkte.

Zur Studie:

• Teil 1: Technologien und Perspektiven für eine nachhaltige und ökonomische Wasserstoffversorgung
• Teil 2: Sektorenkopplung und Wasserstoff: Zwei Seiten der gleichen Medaille

Auch Strom aus solarthermischen Kraftwerken kann in sonnenreichen Ländern zur Herstellung von Wasserstoff verwendet werden. Informationen dazu finden Sie in der DLR-Studie "Solarthermische Kraftwerke". Sie fasst in kompakter Form die wesentlichen Fakten über Technologie, Auswirkungen und Potenziale solarthermischer Kraftwerke zusammen.

Zur Studie:

• Solarthermische Kraftwerke: Wärme, Strom und Brennstoffe aus konzentrierter Sonnenenergie

Prof. Karsten Lemmer, Vorstandsmitglied des DLR und verantwortlich für das Vorstandsressort „Innovation, Technologietransfer und wissenschaftliche Infrastrukturen“, ist Mitglied des Nationalen Wasserstoffrats. Dieser berät und unterstützt den Staatssekretärsausschuss für Wasserstoff durch Vorschläge und Handlungsempfehlungen bei der Umsetzung der Nationalen Wasserstoffstrategie. Komplementär zur nationalen Strategie veröffentlichte die EU-Kommission ihre Wasserstoffstrategie für die kommenden Dekaden. Zur Umsetzung der Strategie hat die Kommission die Europäische Allianz für sauberen Wasserstoff ins Leben gerufen. Auf Basis seines Engagements in der Wasserstoffforschung auf europäischer Ebene begrüßt das DLR diese Ambition und setzt sich zugleich dafür ein, der Wissenschaft 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.