{"id":264109,"date":"2023-05-24T09:21:50","date_gmt":"2023-05-24T07:21:50","guid":{"rendered":"https:\/\/staging.en-nest.de\/?p=264109"},"modified":"2023-11-17T14:17:34","modified_gmt":"2023-11-17T13:17:34","slug":"wasserstoff-industrie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/staging.en-nest.de\/de\/wasserstoff-industrie\/","title":{"rendered":"Wasserstoff in der Industrie: Vor- und Nachteile bei Energiegewinnung und -speicherung"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Die Energiewende in der Industrie gilt insbesondere vor dem Hintergrund des Klimaschutzes als eines der wichtigsten Themen unserer Zeit. Dabei geht es vor allem darum, industrielle Prozesse, die bislang durch fossile Rohstoffe wie Erdgas oder Kohle betrieben wurden, zu dekarbonisieren. In Bezug auf die erfolgreiche Emissionsminderung ruhen dabei gro\u00dfe Hoffnungen auf gr\u00fcnem Wasserstoff\u2013 vor allem in Bereichen, in denen eine direkte Elektrifizierung nicht m\u00f6glich ist. Doch wo ist der Einsatz von gr\u00fcnem Wasserstoff in der Industrie wirklich sinnvoll \u2013 und dar\u00fcber hinaus zeitnah auch im gro\u00dfen Ma\u00dfstab m\u00f6glich? Und welche Alternativen gibt es?<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Wasserstoff­anwendung in der Industrie<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

\u201eGr\u00fcner Wasserstoff ist das Erd\u00f6l von morgen\u201c \u2013 so hei\u00dft es vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung<\/a>. Im Rahmen der Energiewende verfolgt Deutschland eine klare Linie. Das Ziel ist es, mithilfe von gr\u00fcnem Wasserstoff \u2013 also Wasserstoff, der klimaneutral mithilfe von erneuerbarem Strom hergestellt wird \u2013 die Abh\u00e4ngigkeit vieler industrieller Prozesse von fossilen Energietr\u00e4gern wie Erdgas, Kohle oder Erd\u00f6l zu minimieren und, wo immer m\u00f6glich, vollst\u00e4ndig zu beenden \u2013 ganz im Sinne der f\u00fcr den Klimaschutz so dringend notwendigen Dekarbonisierung. Dazu wurde im Sommer 2020 die sogenannte \u201eNationale Wasserstoffstrategie\u201c<\/a> vorgestellt. Mithilfe der Strategie will Deutschland zeigen, wie durch gr\u00fcnen Wasserstoff in der Industrie, im Verkehr und im Energiesystem die Wettbewerbsf\u00e4higkeit erhalten werden kann. Gleichzeitig stehen die Erreichung der Klimaschutzziele sowie die Erschlie\u00dfung neuer M\u00e4rkte im Vordergrund.<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Wasserstoff-Herstellung mit Erdgas<\/h3>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Obgleich Wasserstoff per se ein farbloses Gas ist, unterscheidet man aufgrund der unterschiedlichen Erzeugungsarten zwischen gr\u00fcnem, blauen, grauen und t\u00fcrkisen Wasserstoff. Gr\u00fcner Wasserstoff ist Wasserstoff, der durch die Elektrolyse von Wasser hergestellt wird. Dieser Prozess verwendet Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- oder Solaranlagen. Gr\u00fcner Wasserstoff gilt damit als \u201esauberster Wasserstoff\u201c und steht entsprechend im Fokus der industriellen Energiewende. Im Gegensatz dazu wird grauer Wasserstoff mithilfe von Dampfreformierung meist aus fossilem Erdgas hergestellt. Da hierbei CO2<\/sub> in die Atmosph\u00e4re abgegeben wird und f\u00fcr den Herstellungsprozess Erdgas ben\u00f6tigt wird, steht er im Hinblick auf den Klimaschutz hinter gr\u00fcnem Wasserstoff zur\u00fcck. \u00c4hnlich verh\u00e4lt es sich mit blauem Wasserstoff, allerdings mit dem Unterschied, dass hier das in der Herstellung freigesetzte CO2<\/sub> zum Teil abgeschieden und im Erdboden gespeichert wird. T\u00fcrkiser Wasserstoff wird \u00fcber die thermische Spaltung von Methan hergestellt. Hier befinden sich die Verfahren noch weitestgehend in der Entwicklung.<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Gr\u00fcner Wasserstoff als Ersatz f\u00fcr fossile Brennstoffe<\/h3>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Gr\u00fcner Wasserstoff gilt als Schl\u00fcsselrohstoff im Rahmen der Energiewende. Dabei fungiert er sowohl als Treibstoff in der Brennstoffzelle und als Rohstoff f\u00fcr die Industrie \u2013 und gleichzeitig besteht auch die M\u00f6glichkeit, mit ihm Energie speichern und transportieren zu k\u00f6nnen. So soll die Energieversorgung der Zukunft deutlich flexibler werden. In der Stahlindustrie kann gr\u00fcner Wasserstoff zum Beispiel Kohle als Reduktionsmittel ersetzen und so einen wertvollen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten. In der Chemieindustrie hingegen braucht es Wasserstoff, um etwa Erd\u00f6l als Rohstoff zu ersetzen.\u00a0Weiterhin kann gr\u00fcner Wasserstoff Brenn\u00f6fen der Industrie beheizen \u2013 zum Beispiel in der Glas-, Zement- und Stahlindustrie. Auch f\u00fcr die Nutzung von Abgasen und deren Umwandlung in D\u00fcnger-, Kunst- und Kraftstoff-Vorl\u00e4ufer ist gr\u00fcner Wasserstoff relevant.<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Dekarbonisierung mit Wasserstoff bei nicht elektrifizierbaren Prozessen<\/h3>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Nach Angaben des Nationalen Wasserstoffrates<\/a> finden sich die wichtigsten industriellen Einsatzbereiche von gr\u00fcnem Wasserstoff aktuell in der Stahl- und die Chemieindustrie, da viele Prozesse hier bis dato noch nicht oder nur sehr schwierig elektrifizierbar sind. Die ben\u00f6tigten Strommengen w\u00e4ren schlicht zu teuer oder in der notwendigen Dimension nicht verf\u00fcgbar. Dennoch weisen Experten immer wieder darauf hin, dass der Einsatz von gr\u00fcnem Wasserstoff auf diese Bereiche begrenzt bleiben muss, da der Energietr\u00e4ger in naher Zukunft noch nicht fl\u00e4chendeckend und kosteng\u00fcnstig zur Verf\u00fcgung stehen wird.<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Gr\u00fcner Wasserstoff: Vor- und Nachteile<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Gr\u00fcner Wasserstoff ist aufgrund seiner Emissionsfreiheit und seiner vielf\u00e4ltigen Einsatzm\u00f6glichkeiten ein gro\u00dfer Hoffnungstr\u00e4ger in der Industrie. Neben den Vorteilen gibt es allerdings auch zentrale Herausforderungen, die einer weiten Verbreitung bisher im Weg stehen.<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Nutzungsm\u00f6glichkeit von gr\u00fcnem Wasserstoff als Stromspeicher<\/h3>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Wasserstoff ist nicht nur Energiequelle und Rohstoff, sondern auch eine Speicherm\u00f6glichkeit f\u00fcr erneuerbare Energien. Ist gr\u00fcner Strom im \u00dcberschuss vorhanden, kann dieser zur Herstellung von Wasserstoff genutzt werden, der dann gespeichert werden kann, um daraus bei Bedarf wieder Strom und W\u00e4rme zu machen.<\/p>

\u00a0<\/p>

In diesem Zusammenhang kommen verschiedene Technologien zum Einsatz. Am verbreitetsten sind die sogenannte Druckgasspeicher, die Wasserstoff als Gas unter sehr hohem Druck in Tanks pressen sowie Fl\u00fcssig-Wasserstoffspeicher. Letztere speichern den unter gro\u00dfem Energieaufwand auf -253\u00b0C abgek\u00fchlten Wasserstoff als tiefkalte Fl\u00fcssigkeit.<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Die Probleme beim Einsatz von gr\u00fcnem Wasserstoff in der Industrie<\/h3>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Neben seinen vielen Vorteilen ist der Einsatz von gr\u00fcnem Wasserstoff als Stromspeicher in der Industrie nicht ganz unproblematisch. Fakt ist: In Deutschland steht die Produktion von gr\u00fcnem Wasserstoff noch relativ weit am Anfang. So wurden hierzulande im vergangenen Jahr insgesamt 54 Power-to-Gas-Projekte gez\u00e4hlt. (Quelle: Statista Research<\/a>). Nachteilig sind bei gr\u00fcnem Wasserstoff prim\u00e4r die vergleichsweise hohen Kosten der Erzeugung und Beschaffung zu nennen. Denn gr\u00fcner Wasserstoff ist hier teurer als die fossil-basierten grauen und blauen Wasserstoffe und gerade f\u00fcr Industriebetriebe schwer skalierbar.<\/p>

\u00a0<\/p>

W\u00e4hrend \u00f6ffentlich zug\u00e4nglicher gr\u00fcner Wasserstoff noch nicht in ausreichender Menge f\u00fcr den industriellen Gro\u00dfeinsatz verf\u00fcgbar ist, setzen betriebseigene Produktionsst\u00e4tten von gr\u00fcnem Wasserstoff \u2013 sogenannte \u201ePower-to-Gas-Anlagen\u201c \u2013 hohe Investitionskosten seitens der industriellen Betriebe voraus. Eine weitere Herausforderung, die den Einsatz von gr\u00fcnem Wasserstoff als Stromspeicher in der Industrie erschwert, ist der vergleichsweise niedrige Wirkungsgrad der Wasserelektrolyse \u2013 also der Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mittels elektrischen Stroms. Dieser liegt aktuell bei ungef\u00e4hr 70\u00a0Prozent. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass etwa 30\u00a0Prozent der urspr\u00fcnglich eingesetzten Energie, insbesondere in Form von W\u00e4rme, verloren gehen. Speicherung, Transport, Nutzung sowie eine eventuelle R\u00fcckverstromung verschlechtern den Wirkungsgrad weiter. Deshalb gilt: Wo immer es m\u00f6glich ist, sollte Strom aus erneuerbaren Energien direkt genutzt werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Thermische Energiespeicher: Diese Vorteile haben sie gegen\u00fcber gr\u00fcnem Wasserstoff<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Klar ist: Gr\u00fcner Wasserstoff wird laut aktuellem Stand auch in absehbarer Zukunft noch nicht fl\u00e4chendeckend zur Verf\u00fcgung stehen. Er bleibt damit bis auf Weiteres zu kostbar, um ihn als Grundlast zu verbrennen. Sein Einsatz sollte daher auf die Bereiche beschr\u00e4nkt werden, in denen eine direkte Elektrifizierung nicht m\u00f6glich ist.<\/p>

\u00a0<\/p>

Thermische Energiespeicherl\u00f6sungen wie die ThermalBattery\u2122<\/a> von ENERGYNEST bieten Unternehmen hier eine kosteng\u00fcnstige und zuverl\u00e4ssige Alternative, erneuerbare Energien zu speichern und f\u00fcr die Elektrifizierung industrieller Prozesse zu nutzen \u2013 und das mit einem deutlich besseren Wirkungsgrad als Wasserstoff. Energie wird \u2013 mit minimalen Verlusten \u2013 in Form von W\u00e4rme gespeichert und bei Bedarf wieder abgegeben. In Verbindung mit elektrischen Heizkesseln kann so Energie aus erneuerbaren Quellen genutzt werden, um die f\u00fcr die industriellen Prozesse ben\u00f6tigte W\u00e4rme zur Verf\u00fcgung zu stellen. Der Wirkungsgrad der ThermalBattery\u2122 liegt bei dieser Umwandlung von Strom in W\u00e4rme bei 98 Prozent \u2013 der von gr\u00fcnem Wasserstoff bestenfalls bei lediglich 50.<\/p>

\u00a0<\/p>

Auch wichtig: Die Technologie thermischer Energiespeicher, wie sie etwa in der ThermalBatteryTM<\/sup> zum Einsatz kommt, hat l\u00e4ngst Marktreife erlangt. Die schnelle Verf\u00fcgbarkeit verschafft ihnen gerade im industriellen Einsatz bei der Elektrifizierung der Prozesse einen Vorsprung gegen\u00fcber Wasserstoffl\u00f6sungen, wo viele Anwendungen noch in der wissenschaftlichen Erprobung sind. Ein weiterer Pluspunkt: Die thermischen Energiespeicher lassen sich unkompliziert und kosteneffizient in viele industrielle Prozesse integrieren. Studien zufolge ist die Amortisierung zur Senkung des CO2<\/sub>-Aussto\u00dfes dazu bemerkenswert schnell. All das macht thermische Speicher f\u00fcr die Industrie zu einer attraktiven, gut skalierbaren Elektrifizierungsl\u00f6sung.\u00a0<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

An ENERGYNEST interessiert oder Fragen zu unseren thermischen Energiespeicherl\u00f6sungen oder zu unseren Anwendungen f\u00fcr Ihre Branche?<\/p>

\u00a0<\/p>

Wir freuen uns \u00fcber jede Nachricht!<\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t