Nicht jeder Wasserstoff ist grün

Die Schweizer Wasserstoffvereinigung «Hydropole» feierte kürzlich ihr 25-Jahr-Jubiläum mit einer Veranstaltung in Bern. Auf dem Programm standen verschiedene Vorträge zum Thema Wasserstoff aus wissenschaftlicher, aber auch aus wirtschaftlicher Sicht. Mit der Gründung von «Hydropole» im Jahr 2001 am «Paul Scherrer Institut» sei in der Schweiz die erste «Power2X-Plattform» geschaffen worden, wie Präsident Andreas Züttel erklärt. Power-to-X bezeichnet Technologien, die überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien in andere Energieformen, Speicher oder Rohstoffe umwandeln. Ziel dieser Plattform ist gemäss Andreas Züttel, den Wissensaustausch sowie die Zusammenarbeit zwischen Akademie und Industrie zu fördern. In seinem Rückblick über die vergangenen 25 Jahre verweist er darauf, dass in der Schweiz bereits 2004 das erste Pistenfahrzeug mit Metallhybridspeicher und Wasserstoff-Verbrennungsmotor in Betrieb genommen werden konnte. Forschungsgruppen und industrielle Unternehmen haben sich allerdings schon am Ende des letzten Jahrhunderts mit Wasserstoff befasst. Die Idee, Wasserstoff als erneuerbare Energiequelle zu nutzen, ist also alles andere als neu. Wirklich verbreitet hat er sich hingegen nicht. 

Breite Farbpalette

Wasserstoff kann auf unterschiedliche Weise gewonnen werden, und nicht jeder Wasserstoff ist grün. Grün ist er nur dann, wenn er durch die Elektrolyse von Wasser mittels Stroms aus erneuerbaren Quellen hergestellt wird. «Global betrachtet ist mehr als 99 Prozent des Wasserstoffs nicht grün und wird hauptsächlich in Raffinerien zur Ammoniaksynthese und für die Materialverarbeitung verwendet», erklärt Andreas Züttel, der auch Professor an der École polytechnique fédérale in Lausanne ist. Zudem werde 80 Prozent des Wasserstoffs in Asien umgesetzt, «obschon die Ursprünge der Wasserstoffnutzung vor über 200 Jahren in Europa lagen».

Wasserstoff aus unterschiedlichen Quellen wird mit unterschiedlichen Farben codiert. Dies in Grün, Grau, Blau, Türkis, Pink, Gelb, Orange und Weiss. Wasserstoff an sich ist farb-, geruchs- und geschmacklos. Die Farben bezeichnen den Herstellungsprozess. Türkiser Wasserstoff wird beispielsweise durch einen chemischen Prozess hergestellt, bei dem Erdgas, das hauptsächlich aus Methan besteht, in Wasserstoff und festen Kohlenstoff umgewandelt wird. Dieser Wasserstoff gehört zur Kategorie «CO₂-armer Wasserstoff». Als erneuerbarer Wasserstoff gilt nur der grüne und der orange. Als orange wird Wasserstoff bezeichnet, wenn für die Herstellung Bioenergie genutzt wird. Der Wasserstoff wird also aus organischen Stoffen wie Biomasse, Biokraftstoff, Biogas und Biomethan hergestellt. 

Natürlicher Wasserstoff

Doch es gibt auch natürlichen Wasserstoff, der nicht hergestellt wird. «In den letzten Jahren wurde die Forschung nach natürlichem Wasserstoff weltweit intensiviert», erklärt beispielsweise Othmar Müntener, Professor an der Fakultät für Geowissenschaften und Umwelt an der Universität Lausanne. So habe eine Forschungsgruppe aus Grenoble in Chrom-Minen im Gebirge von Albanien Wasserstoff mit einer Reinheit von 80 Prozent gefunden. Pro Jahr würden dort mehr als 200 Tonnen Wasserstoff entweichen. Der natürliche Wasserstoff könne aber nur in ganz seltenen Fällen direkt genutzt werden. «In vielen Fällen dürfte biologische Aktivität den vorhandenen Wasserstoff nutzen», so Othmar Müntener. Als Bioaktivität wird die Abbauleistung eines Ökosystems bezeichnet; die Natur baut den Wasserstoff selbst ab. Eine offene Frage ist gemäss Othmar Müntener zudem, ob die natürliche Wasserstoffproduktion schnell genug ist, um die Kriterien als erneuerbare Ressource zu erfüllen.