Lagerung und Transport

Wasserstoff kann in gasförmiger oder flüssiger Form gelagert und durch Pipelines oder Tankwagen transportiert werden.

Die Speicherung und der Transport von Wasserstoff stellen eine technische Herausforderung dar, da Wasserstoff ein sehr leichtes Gas ist und hohe Anforderungen an die Infrastruktur stellt.

Vorteile von Wasserstoff

• Umweltfreundlich: Bei der Verwendung von Wasserstoff entstehen keine schädlichen Emissionen.

• Hohe Energiedichte: Wasserstoff hat im Vergleich zu anderen Energieträgern eine sehr hohe Energiedichte.

• Flexibilität: Wasserstoff kann in verschiedenen Formen gelagert und transportiert werden.

Wirtschaftliche Aspekte

Die Kosten für die Herstellung und Nutzung von Wasserstoff sind immer noch relativ hoch, aber mit den Fortschritten in der Technologie und der zunehmenden Verbreitung werden sie voraussichtlich sinken.

Investitionen in Wasserstofftechnologien können langfristig zur Schaffung von Arbeitsplätzen und zur Energiesicherheit beitragen.

Zukunftsaussichten

Wasserstoff hat das Potenzial, eine Schlüsselrolle in einer klimaneutralen Wirtschaft zu spielen, insbesondere in Sektoren, die schwer zu dekarbonisieren sind.

Die internationale Zusammenarbeit und die Entwicklung von Normen sind entscheidend für die Förderung der Wasserstoffwirtschaft.

Die Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Wasserstofftechnologien schreitet schnell voran.
Mit dem zunehmenden Fokus auf erneuerbare Energien und der Reduzierung von CO2-Emissionen wird Wasserstoff wahrscheinlich eine immer wichtigere Rolle in unserem Energiemix spielen.

Wasserstoff-Projekte

In Deutschland und Europa gibt es derzeit mehrere bedeutende Wasserstoffprojekte, die sowohl aus der Forschung als auch aus der Industrie stammen.

Deutschland: Die deutsche Regierung hat 62 förderungswürdige Wasserstoff-Großprojekte ausgewählt, die im Rahmen des EU-Programms “Wichtige Projekte von gemeinsamem europäischem Interesse” (IPCEI) unterstützt werden sollen.
Diese Projekte decken die gesamte Wertschöpfungskette des Wasserstoffmarktes ab, einschließlich Erzeugung, Infrastruktur, industrielle Nutzung und Mobilität. Zu den ausgewählten Projekten für Erzeugungsanlagen gehören Anlagen mit einer Elektrolysekapazität von über 2 GW für die Produktion von grünem Wasserstoff.

Europa: Es gibt eine Vielzahl von Projekten, die sich über den gesamten Kontinent erstrecken, von Hammerfest bis Sizilien.
Dazu gehören Entwicklungen wie ein Importterminal für grünes Ammoniak als Wasserstoffträger in Rotterdam, das 2026 betriebsbereit sein könnte, und eine Partnerschaft zwischen E.on und Fortescue Future Industries, die jährlich 5 Millionen Euro einbringen soll.

WAVE-H2 ist eine innovative Forschungsplattform in Deutschland, die sich auf die Dekarbonisierung der Industrie durch Wasserstofftechnologien konzentriert. Die Plattform wird von der Universität Stuttgart betrieben und zielt darauf ab, eine vielseitige, energieflexible und vernetzte H2-Industrieforschungsplattform zu schaffen.
Hier sind ein paar zentrale Aspekte über WAVE-H2:

Forschung und Entwicklung: WAVE-H2 konzentriert sich auf die Optimierung von Wasserstoffproduktions- und -nutzungsprozessen, das Design und die Integration von Wasserstoffsystemen in industrielle Anwendungen sowie die Analyse der Leistung und Effizienz von Wasserstoffanlagen.

Industrielle Zusammenarbeit: Die Plattform bietet Dienstleistungen für Industriekunden und unterstützt Unternehmen bei der Weiterentwicklung von Wasserstofftechnologien.

Bildung und Innovation: WAVE-H2 dient auch als Bildungszentrum, das Studenten und Unternehmen Wissen über die Nutzung von Wasserstoff vermittelt. Neue lokale Projekte und Unternehmen werden gefördert, um Arbeitsplätze zu schaffen und Fachkräfte für die Zukunft auszubilden.

Integration in Energiesysteme: Ein wichtiger Aspekt von WAVE-H2 ist die Integration von Wasserstoff in Energiesysteme, um eine effiziente Optimierung der Energieflüsse und Technologien zur bivalenten Nutzung zu entwickeln.

Die Plattform ist Teil der Wasserstoffstrategie der Bundesregierung und trägt zur Erreichung der Klimaziele bei, indem sie nachhaltige Lösungen für die Industrie bietet. Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Website von WAVE-H2.

Diese Projekte sind Teil eines größeren Trends zur Dekarbonisierung und zur Nutzung von Wasserstoff als saubere Energiequelle. Sie zielen darauf ab, eine robuste Infrastruktur für die Wasserstoffwirtschaft in Europa zu schaffen und die CO2-Emissionen in verschiedenen Sektoren, darunter Stahl und Chemie, erheblich zu reduzieren.

Die Referenzfabrik H2 ist ein Projekt des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), das sich als Schrittmacher für die industrielle Massenproduktion von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen positioniert1. Ziel ist es, eine Wertschöpfungsgemeinschaft aus Industrie und Wissenschaft zu schaffen, die gemeinsam an der schnellen Hochskalierung einer effizienten und skalierbaren Produktion von Wasserstoffsystemen arbeitet.

Seit Januar 2023 bringen Industrieunternehmen ihre Kernkompetenzen in die Produktion von Wasserstoffsystemen ein und entwickeln diese in Zusammenarbeit mit Fraunhofer IWU und Fraunhofer ENAS1 weiter. Die H2-Referenzfabrik bietet einen Technologiebaukasten mit verschiedenen Produktionsmodulen, Prozessvarianten, Maschinen und Anlagen, die für die Herstellung von Wasserstoffsystemen notwendig sind. Sie ermöglicht Unternehmen einen risikominimierten, schnelleren und gezielteren Einstieg in das Geschäftsfeld der Wasserstoffsystemproduktion.

Wasserstoffbetriebene Züge

• Coradia iLint: Die erste Wasserstoff-Zugflotte der Welt besteht aus 27 Alstom Coradia iLint Zügen.
  Im Industriepark Höchst in Frankfurt am Main werden diese Züge mit Wasserstoff betankt. Der Coradia iLint erreicht eine beeindruckende Reichweite von 1.000 Kilometern und gibt nur Wasserdampf ab.

• Mireo Plus H: Deutsche Bahn und Siemens haben das Mireo Plus H einen Wasserstoffzug, der keine Emissionen erzeugt.
  Dieser Zug hat eine Reichweite von etwa 1.000 Kilometer, erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu 160 km/h und kann schnell aufgetankt werden. Ein einziger Mireo Plus H spart bis zu 45.000 Tonnen CO₂ über seine 30-jährige Lebensdauer im Vergleich zu Autoreisen.

• Lokal emissionsfrei: Wasserstoffzüge sind eine besonders klimafreundliche Antriebstechnologie, da sie mit grünem Wasserstoff betrieben werden und nur Wasserdampf und Wärme an die Umwelt abgeben. Darüber hinaus sind sie nahezu geräuschlos und schützen so die Anwohner entlang der Strecken.

Die Wasserstofftechnologie hat das Potenzial, den Nah- und Schienenverkehr nachhaltiger zu machen und den Ausstieg aus dem Dieselantrieb zu unterstützen.

Die Entwicklung von Wasserstoffzügen und -bussen ist ein wichtiger Schritt in Richtung klimaneutrale Mobilität der Zukunft.

H2 in der Luftfahrt – Die Brennstoffzelle lernt fliegen. Prof. Kallo ist ein Luftfahrtpionier auf dem Gebiet des nachhaltigen und emissionsfreien Flugverkehrs und Professor an der Universität Ulm.
Sein Unternehmen H2FLY GmbH entwickelt wasserstoffelektrische Antriebssysteme für Flugzeuge und ist weltweit führend in der Entwicklung und Erprobung solcher Systeme.

H2FLY hat unter anderem das erste wasserstoffelektrische Passagierflugzeug der Welt gebaut, das 2016 abhob und damit sowohl die Machbarkeit als auch das Potenzial dieser Technologie für die Luftfahrt der Zukunft demonstrierte.

Dies sind alles Beispiele für Fahrzeuge, die die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie nutzen, um eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren zu bieten.
Auch wenn sich viele von ihnen derzeit noch im Versuchs- oder Entwicklungsstadium befinden, gibt es eine deutliche Dynamik auf dem Markt. Dazu gehört auch die Schaffung der entsprechenden Infrastruktur.

Die Infrastruktur für Wasserstofftankstellen in Deutschland entwickelt sich ständig weiter. Derzeit gibt es 92 eröffnete H2-Tankstellen in Deutschland. Das Basisnetz für die 700-bar-Betankung, das hauptsächlich für Pkw genutzt wird, wird voraussichtlich auf 100 Stationen in den nächsten Monaten. Dies würde es über 6 Millionen Autofahrern ermöglichen, ohne große Umwege auf Wasserstoff umzusteigen.

Für Nutzfahrzeuge, die bei 350 bar tanken, gibt es bereits einige Wasserstofftankstellen und weitere sind im Aufbau, vor allem dort, wo kurzfristig ein Bedarf an Nutzfahrzeugen erwartet wird. Die Bundesregierung plant außerdem, das Wasserstoff-Kernnetz auf 9.700 km zu erweitern, um alle Bundesländer zu erreichen und Teil eines europäischen Netzwerks zu werden.

Die Zukunft der Wasserstoffmobilität ist vielversprechend und wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst.

1. Nationale Wasserstoffstrategie in Deutschland: Die Bundesregierung hat eine nationale Wasserstoffstrategie verabschiedet, die die Nutzung von Wasserstoff als klimafreundlichen Energieträger fördert.
   Diese Strategie legt den Grundstein für Investitionen, die Zusammenarbeit mit internationalen Partnern und den Ausbau der notwendigen Infrastruktur.
2. Infrastruktur und Tankstellen: Deutschland verfügt bereits über ein gutes Netz von Wasserstofftankstellen, das weiter ausgebaut wird. In den nächsten drei Jahren sollen die bestehenden 100 Tankstellen auf 400 erweitert werden.
   Dies ist wichtig, um die Akzeptanz von Wasserstofffahrzeugen zu erhöhen.
   
3. Anwendungsbereiche: Wasserstoff eignet sich besonders für Anwendungen mit größeren Reichweiten, wie z.B. Schwerlasttransport, Binnenschiffe und Züge auf Nebenstrecken. Diese Fahrzeuge können lokal CO₂-frei mit grünem Wasserstoff betrieben werden, der aus erneuerbaren Energiequellen stammt.
4. Technologie-Entwicklung: Technologien wie z.B. Brennstoffzellen und Elektrolyseure müssen weiter optimiert werden. Es müssen Standards festgelegt und die Infrastruktur, einschließlich des Verteilungsnetzes und der Tankstellen, ausgebaut werden.
5. Internationale Zusammenarbeit: Deutschland arbeitet eng mit europäischen und internationalen Partnern zusammen, um die Wasserstoffmobilität weltweit voranzubringen. Importstrategien und Zusammenarbeit sind entscheidend, denn die Nachfrage nach Wasserstoff kann nicht allein gedeckt werden.