Energiewende-Serie Teil 4 - Wasserstoff (Komplettversion JenaTV)

Summary

In dieser Ausgabe der Reihe 'Fragen zur Energiewende' wird das Thema Wasserstoff intensiv beleuchtet. Experten erklären, wie Wasserstoff als Energieträger, insbesondere in der Industrie und für die Wärmeversorgung, eine bedeutende Rolle spielen könnte. Besonders im Fokus stehen die Herausforderungen und Chancen der Umstellung von Erdgas auf grünen Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Es wird diskutiert, wie Wasserstoff die CO2-Emissionen reduzieren kann und welche technischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen erfüllt sein müssen, um ihn als langfristige Lösung zu etablieren. Dabei werden auch mögliche Entwicklungen bis 2030 betrachtet.

Takeaways

• 😀 Wasserstoff ist kein Energieträger, sondern ein Energieträger, der mittels Elektrolyse erzeugt wird, um Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen.
• 😀 Grüner Wasserstoff wird ausschließlich mit Ökostrom produziert, was eine CO2-freie Produktion ermöglicht.
• 😀 Grauer, blauer oder türkiser Wasserstoff entstehen durch fossile Brennstoffe und setzen CO2 frei, was ökologisch problematisch ist.
• 😀 Der Heizwert von Wasserstoff ist deutlich höher als der von Erdgas, aber das Volumen des zu transportierenden Wasserstoffs ist aufgrund seiner Dichte eine Herausforderung.
• 😀 Wasserstoff kann als Energiespeicher für Zeiten der Dunkelflaute dienen, wenn überschüssige erneuerbare Energie vorhanden ist.
• 😀 Wasserstoff kann Erdgas nicht 1:1 ersetzen, jedoch könnte er als Ersatz für Prozesswärme und als Ergänzung zur Stromerzeugung eine Rolle spielen.
• 😀 Die Stadtwerke Jena treiben die Umstellung ihrer Erdgasinfrastruktur auf Wasserstoff-Infrastruktur voran und investieren in Umbaumaßnahmen.
• 😀 Die bestehende Erdgasinfrastruktur kann größtenteils auch für Wasserstoff genutzt werden, jedoch sind Investitionen und Anpassungen erforderlich.
• 😀 Die Umstellung auf Wasserstoff erfordert eine sichere Technik, um Explosionsgefahren zu vermeiden, was durch moderne Systeme gewährleistet wird.
• 😀 Die Produktion von Wasserstoff in Deutschland wird durch Import und lokale Elektrolyse, insbesondere an der Nord- und Ostsee, gedeckt werden.
• 😀 Wasserstoff wird für Industriekunden zunehmend interessant, insbesondere für Unternehmen wie Heizkraftwerke und Glasproduzenten, die bis 2030 klimaneutral werden möchten.
• 😀 Für Privathaushalte wird Wasserstoff als Heizmittel eine ergänzende Lösung darstellen, aber nicht die bevorzugte Variante. Die Umstellung erfolgt nach einer kommunalen Wärmeplanung.

Q & A

Was ist Wasserstoff und warum wird ihm im Zuge der Energiewende große Bedeutung beigemessen?

Wasserstoff ist das chemische Element mit der geringsten Kernladung und wird als Energieträger betrachtet, da er keine eigene Energiequelle darstellt. Er könnte eine Schlüsselrolle in der Energiewende spielen, vor allem als Ersatz für fossile Brennstoffe, insbesondere Erdgas.

Wie wird Wasserstoff produziert und welche Rolle spielt dabei die Elektrolyse?

Wasserstoff wird durch Elektrolyse produziert, bei der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Dieser Prozess benötigt Energie, und der Wirkungsgrad der Elektrolyseure liegt aktuell bei etwa 70%.

Was bedeutet grüner Wasserstoff und wie unterscheidet er sich von anderen Formen von Wasserstoff?

Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse unter Verwendung von Ökostrom erzeugt, was ihn CO2-frei macht. Im Gegensatz dazu wird grauer, blauer oder türkiser Wasserstoff unter Verwendung fossiler Brennstoffe produziert, wobei CO2 freigesetzt wird.

Welche Herausforderungen gibt es bei der Nutzung von Wasserstoff als Ersatz für Erdgas?

Wasserstoff ist gasförmig und hat eine geringere Dichte als Erdgas, was höhere Anforderungen an die Dichtigkeit von Leitungen und Armaturen stellt. Zudem muss ein größerer Volumenstrom transportiert werden, da der Heizwert von Wasserstoff pro Masseeinheit etwa zehnmal höher ist als der von Erdgas.

Wie kann Wasserstoff als Energiespeicher in Zeiten der Dunkelflaute dienen?

Wasserstoff kann als Energiespeicher genutzt werden, indem er in sonnen- oder windreichen Zeiten erzeugt und in Zeiten mit geringer erneuerbarer Energieerzeugung (Dunkelflaute) wieder verwendet wird, um Strom zu erzeugen.

Welche Pläne verfolgt die Stadtwerke Jena im Bereich Wasserstoff?

Die Stadtwerke Jena arbeiten an der Transformation ihrer Erdgasinfrastruktur zu einer Wasserstoffinfrastruktur. Dies umfasst die Umstellung von Erdgasleitungen und die Schaffung von Wasserstoffübernahmestation sowie die Bereitstellung von Wasserstoff für Industrie- und Großkunden.

Wird Wasserstoff zukünftig eher für die Wärme- oder Energieerzeugung genutzt?

Wasserstoff wird in erster Linie für die Prozesswärme und in Teilen für die Wärmeversorgung genutzt, jedoch hauptsächlich in Spitzenlastzeiten. In Kombination mit Kraft-Wärme-Kopplung könnte er auch zur Stromerzeugung beitragen.

Ist die bestehende Erdgasinfrastruktur für Wasserstoffnutzung geeignet?

Ja, die bestehende Erdgasinfrastruktur kann perspektivisch für die Wasserstoffnutzung umgewidmet werden, wobei kleinere Anpassungen und Investitionen erforderlich sind, um die Leitungen und Technik entsprechend den Anforderungen für Wasserstoff zu optimieren.

Wie sicher ist der Umgang mit Wasserstoff, insbesondere hinsichtlich seiner Explosionsgefahr?

Obwohl Wasserstoff ein explosives Medium ist, werden die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen getroffen, um die Gefahren zu minimieren. Ein technisch dichtes System, das den Sicherheitsanforderungen entspricht, sorgt dafür, dass Wasserstoff sicher transportiert und genutzt werden kann.

Welche Rolle spielt Wasserstoff in der Industrie und wie interessiert sich die Industrie dafür?

Wasserstoff ist ein großes Thema für die Industrie, insbesondere für Unternehmen wie das Heizkraftwerk in Jena und Schott. Viele Industrieunternehmen haben ein starkes Interesse daran, bis 2030 auf Wasserstoff umzustellen, um klimaneutral zu werden.