Grundlagen zum Thema Wasserstoff: Teil 1

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Wie wird Wasserstoff hergestellt und wie kann er genutzt werden? Das und mehr zum Thema Wasserstoff erfahren Sie in diesem Beitrag. (Foto: metamorworks / shutterstock.com)

Ich habe in der Vergangenheit hier im Schlussgong schon einige Male über das Thema Wasserstoff berichtet und auch immer wieder zahlreiche Fragen dazu erhalten. Heute und in einer Fortsetzung in der kommenden Woche möchte ich Ihnen daher die wichtigsten Grundlagen im Zusammenhang mit Wasserstoff bzw. der Brennstoffzellen-Technologie näherbringen.

Die Herstellung von Wasserstoff

Wasserstoff kann durch diverse chemische Verfahren hergestellt werden. In der Praxis werden zurzeit vor allem Reformierungsverfahren und die Elektrolyse zur Gewinnung von Wasserstoff angewandt.

Bei der Reformierung werden Kohlenwasserstoffe und Alkohole in Wasserstoff umgewandelt. Es benötigt mehrere Arbeitsschritte, bis im Rahmen der Reformierung aus Gas, Kohle, Methanol oder Erdöl reiner Wasserstoff hergestellt werden kann. Als Nebenprodukte entstehen dabei auch Wasserdampf, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid und, je nach Verfahren, auch Stickstoffe.

Bei der Elektrolyse wird Wasser mit einer Flüssigkeit versetzt, die den Ionentransport ermöglicht. Unter Einsatz von Strom wird Wasser dann in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt.

Nutzung von Wasserstoff

Wasserstoff wird in der Praxis vornehmlich als Energieträger in Brennstoffzellen eingesetzt. Dabei wandeln Brennstoffzellen im Rahmen einer chemischen Reaktion die im Wasserstoff gebundene Energie unter Zusatz von Sauerstoff in elektrische Energie um. Vereinfacht gesagt, Brennstoffzellen produzieren Strom aus Wasserstoff und Sauerstoff.

Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzellen werden vor allem in der Gebäudeversorgung eingesetzt. Auch im Logistik-Sektor finden Wasserstoff-Brennstoffzellen eine stetig zunehmende Anzahl an Abnehmern. Sie werden dort vor allem zum Antrieb von Gabelstaplern und Hubwagen eingesetzt.

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Da in geschlossenen Lager- und Fabrikhallen der Einsatz von luftverschmutzenden Verbrennungsmotoren verboten ist, sind wasserstoffbetriebene Gabelstapler dort neben batterie- und gasbetriebenen Fahrzeugen eine gute Alternative.

Brennstoffzellen finden zunehmend auch im Bereich der Elektromobilität Anwendung. Dabei wird der in der Brennstoffzelle gewonnene Strom zum Antrieb eines Elektromotors genutzt. Insbesondere die japanischen Autobauer sind schon früh in die Produktion von Pkw mit Brennstoffzellenantrieb eingestiegen.

So sieht es in der Automobilbranche aus

Vorreiter in der Automobilbranche sind Honda und Toyota. Im November 2018 brachte Mercedes-Benz den GLC F-Cell auf den Markt. BMW, Opel und VW entwickelten zwar mehrere Prototypen mit Wasserstoff-Antrieben, sind jedoch bisher nicht in die Serienproduktion eingestiegen.

Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge sind noch eine absolute Seltenheit. So gab es Ende 2018 weltweit nur gut 11.000 Autos und Kleinlastwagen sowie 150 Busse mit Brennstoffzellentechnik.

Auch in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sind Wasserstoffantriebe bereits getestet bzw. realisiert worden. In der U-Boot-Produktion gibt es ein erstes serienmäßig hergestelltes Modell mit Brennstoffzellen-Zusatzantrieb. Und im Bereich des Schienenverkehrs befinden sich die ersten Brennstoffzellen-Züge auf den Strecken der Eisenbahnen und Verkehrsbetriebe Elbe-Weser GmbH im Probebetrieb.


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Rolf Morrien
Von: Rolf Morrien. Über den Autor

Rolf Morrien ist nicht nur Chefredakteur von „Morriens Einsteiger-Depot“, dem „Depot-Optimierer“, von „Das Beste aus 4 Welten“ und von „Rolf Morriens Power Depot“, er ist auch einer der renommiertesten Börsenexperten Deutschlands.

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