H2-Expertise

Energiewende. Wasserstoff. Sektorenkopplung.

Wertschöpfungskette

Leistungsangebot

Wertschöpfungskette

Leistungsangebot

Wasserstoff wird beim nächsten Schritt der Energiewende eine zentrale Rolle spielen – sowohl für global als auch regional agierende Organisationen. Wir bieten Ihnen Expertise in allen Bereichen der H2-Wertschöpfungskette.

Wertschöpfungskette

Die Wertschöpfungskette des grünen Wasserstoffs beschreibt die Schritte vom Ursprung bis zur Verwendung des Energieträgers: Grünstromproduktion, H2-Produktion, H2-Distribution und H2-Speicherung sowie verschiedene H2-Anwendungen.

Grünstrom

H2-Produktion

H2-Distribution / H2-Speicherung

H2-Anwendungen

FAQ

Was ist Energiewende einfach erklärt?

Der Begriff „Energiewende“ beschreibt einen Transformationsprozess des Energiesystems. Dabei werden die Anteile fossiler Energieträger kontinuierlich durch steigende Anteile von erneuerbaren Energien ersetzt.

Was ist Wasserstoff einfach erklärt?

Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum und Bestandteil vieler molekularer Verbindungen, wie z.B. vom Wasser (H2O). In natürlicher Umgebung kommt Wasserstoff auf der Erde stets in gebundenen Form vor. Erst unter Zugabe von Energie wird Wasserstoff aus anderen chemischen Verbindungen herausgetrennt und somit als Energieträger nutzbar gemacht. Wasserstoff wird aus diesem Grund Sekundärenergieträger genannt. 

Was ist Sektorenkopplung einfach erklärt?

Der Begriff „Sektorenkopplung“ beschreibt die enge Verknüpfung der Sektoren Strom, Mobilität, Wärme und Industrie. Bisher haben diese Sektoren recht unabhängig voneinander agiert. Durch den Wasserstoff und die Sektorenkopplung kann über die Grenzen der einzelnen Sektoren hinweg ein Ausgleich von Energieangebot und -nachfrage herbeigeführt werden. Dies ermöglicht die Erschließung großer Synergiepotentiale hinsichtlich Energieeffizienz und Klimaschutz.

Was sind die Eigenschaften von Wasserstoff?

Wasserstoff liegt unter Normalbedingungen als farbloses und geruchsloses Gas vor. Es ist leichter als Luft und steigt nach oben. Zwei Eigenschaften sind für die Nutzung als Energieträger von großer Bedeutung. Wasserstoff hat mit 33,3 kWh/kg eine hohe gravimetrische Energiedichte, also einen hohen Energiegehalt auf z.B. 1 kg H2 bezogen. Dieser Wert ist etwa dreimal höher als von Benzin. Mit 3,0 kWh/Nm³ ist die volumetrische Energiedichte, also der Energiegehalt auf z.B. 1 Normkubikmeter H2 bezogen, etwa um Faktor 3000 schlechter als bei Benzin. Aus diesem Grund wird hoher Aufwand für die Speicherung und den Transport von Wasserstoff betrieben, etwa in Form von Kompression oder Verflüssigung.

Ist Wasserstoff gefährlich?

Jeder Energieträger ist gefährlich, wenn seine Energie ungewollt und unkontrolliert freigesetzt wird. So ist es auch bei Wasserstoff. Aus diesem Grund beschäftigen sich weite Teile der Ingenieurswissenschaften damit, unterschiedliche Arten von Energieträgern zweckdienlich und sicher zu handhaben. Der sichere Umgang mit Strom, Erdgas oder flüssigen Kraftstoffen ist heute im gewerblichen oder privaten Umfeld selbstverständlich. Im industriellen Bereich gilt das auch heute schon für Wasserstoff. Für den privaten Gebrauch erlangen stetig neue Produkte ihre Marktreife und machen den einfachen und sicheren Umgang mit Wasserstoff auch für Endanwender erlebbar.

Wie kann (grüner) Wasserstoff hergestellt werden?

Wasserstoff wird bereits heute in großindustriellem Maßstab auf Basis fossiler Rohstoffe hergestellt. Der Wasserstoff wird dabei thermisch von den Kohlenwasserstoffverbindungen des Rohstoffes abgespalten. Dabei entsteht CO2 als Nebenprodukt. Ein etablierter Prozess ist die Erdgas-Dampf-Reformierung.

Wasserstoff kann auch CO2-frei über den elektro-chemischen Prozess der Elektrolyse hergestellt werden. Unter Einsatz von Grünstrom wird das Wassermolekül (H2O) in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff geteilt, ohne CO2-Emissionen direkt während der Elektrolyse oder indirekt bei der vorgelagerten Stromproduktion zu verursachen.

Wie viel Strom braucht man für 1 kg Wasserstoff?

Wasserstoff kann über die Elektrolyse produziert werden, indem das System mit Strom und Wasser versorgt wird. Der Wirkungsgrad der Elektrolyse definiert die benötigte Menge an Strom, um 1 kg Wasserstoff herzustellen. Er liegt üblicherweise im Bereich von 60-70%. Mit Bezug auf den Energiegehalt von Wasserstoff in Höhe von 33,3 kWh/kg, muss man also rund 50-55 kWh Strom aufwenden, um 1 kg Wasserstoff herzustellen. Für die Produktion von 1 kg H2 werden 9 kg Wasser benötigt.

Was kostet 1 kg Wasserstoff in der Herstellung?

Wasserstoff kann auf Basis der etablierten Erdgas-Dampf-Reformierung für ca. 1 bis 1,5 €/kg hergestellt werden. Durch eine höhere Bepreisung der verursachten CO2-Emissionen werden die Wasserstoffgestehungkosten dieses Prozesses perspektivisch ansteigen.
Die Herstellungskosten über das CO2 freie Verfahren der Elektrolyse liegen bei ungefähr 5 €/kg. Diese Kosten werden stark durch die Investitionskosten und die Auslastung der Elektrolyse, die Bezugskosten des Grünstroms und die anfallenden Abgaben beeinflusst. Die bevorstehende Industrialisierung der Elektrolyseproduktion lassen Kostendegressionen erwarten.

Die Gestehungkosten von Wasserstoff beinhalten keine Kosten für die Lagerung, den Transport und die Abgabe des Wasserstoffs.

H2-Expertise

Als Gründer und Geschäftsführer beschäftige ich mich seit 2011 hauptberuflich mit Wasserstoff. Nach meinem Maschinenbaustudium habe ich in der Entwicklung von Wasserstofftanksystemen für Brennstoffzellenfahrzeuge bei der BMW AG gearbeitet. Im Anschluss an ein berufsbegleitendes MBA-Studium durfte ich die alternativen Kraftstoffe in der BMW-Konzernstrategie verantworten. Auf Basis meiner Berufserfahrung mit technischer und strategisch-politischer Perspektive bin ich mir sicher: die Erreichung der Klimaziele kann nur mit Wasserstoff gelingen!

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