Episode 2: Wo bleibt der Wasserstoff?

00:00:20: Stimme A: Zukünftig soll Grüner Wasserstoff überall genutzt werden können. Aber noch ist er fast nirgends da.

00:00:28: Stimme B: Wann kommt er also? Darum geht es in… Episode 2: Wo bleibt der Wasserstoff?

00:00:43: Stimme A: In der letzten Episode haben wir euch erklärt, warum Wasserstoff, und zwar insbesondere der Grüne, so wichtig ist. Weil sich elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen in Wasserstoff langfristig speichern und dann transportieren lässt. Vor allem aber, weil wir Wasserstoff in Bereichen brauchen, die sich nicht mithilfe von Strom klimaneutral machen lassen.

00:01:09: Stimme B: Fest steht also: Wir brauchen Wasserstoff ohne Emissionen. Also vor allem Grünen Wasserstoff. Und zwar in rauen Mengen. Nur gibt es die bisher eben nicht. Derzeit produziert Deutschland knapp 2 Millionen Tonnen Wasserstoff im Jahr, aber Grün ist davon nur sehr wenig. Wo bleibt der Grüne Wasserstoff? Das erklärt sich, wenn wir uns anschauen, wie Grüner Wasserstoff hergestellt wird.

00:01:40: Stimme A: In der Theorie ist das ganz einfach. Wasserstoff wird durch den chemischen Vorgang der Elektrolyse gewonnen. Dabei wird Wasser in seine Bestandteile zerlegt. Wasser ist ja nichts anderes als H2O, also Wasserstoff H und Sauerstoff O. Vielleicht kennt ihr das noch aus der Schule. Viele von Euch haben damals selbst Wasser zerlegt. Zwei Graphit-Stäbe haben damals als Elektroden gedient, die Strom leiten. Die kamen dann ins Wasser und dann noch ein bisschen Elektrolyt dazu. Eine chemische Substanz, damit anschließend Strom durchs Wasser fließen kann. Also dann: Strom an!

00:02:28: Stimme B: Die Blubberblasen, die jetzt aufsteigen, sind die getrennten Bestandteile von Wasser: Wasserstoff und Sauerstoff. Jetzt kann man natürlich denken: Das machen wir einfach in groß! Quasi ein Schwimmbad nehmen, Starkstrom rein, Staubsauger dran. Und schon fließt der Wasserstoff in rauen Mengen. Tja, so einfach ist es leider nicht. Das Problem liegt in der Effizienz.

00:02:59: Stimme A: Wasserstoff muss so hergestellt werden, dass dafür möglichst wenig Strom gebraucht wird. Denn erneuerbarer Strom ist immer noch ein knappes Gut. Und nur durch erneuerbaren Strom kann Wasserstoff klimaneutral werden. Dann müssen Wasserstoff und Sauerstoff auch noch möglichst sauber voneinander getrennt werden. Dafür braucht man einen Elektrolyseur. In diesen Maschinen findet, wie im Schul-Experiment, eine Elektrolyse statt. Nur eben größer und effizienter. Elektrolyseure spalten also Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff.

00:03:39: Stimme B: Effiziente Elektrolyseure bauen können einige Firmen in Deutschland mittlerweile richtig gut. Bisher allerdings nur in relativ geringer Stückzahl. Denn bislang gab es zwar eine gewisse Nachfrage nach Elektrolyseuren. Aber die ist viel geringer als die, die es für eine Wasserstoff-Wirtschaft braucht. Deswegen wurden die benötigten Elektrolyseure bis jetzt größtenteils in Handarbeit hergestellt. Und die ist teuer, zeitintensiv und teilweise auch fehleranfällig.

00:04:14: Stimme A: Das ändert sich mit den Wasserstoff-Leitprojekten. Denn das größte Projekt, H2Giga, bringt die Herstellung von Elektrolyseuren aufs Fließband. Ohne eine Serienproduktion von Elektrolyseuren kann es keine Massenproduktion von klimaneutralem Wasserstoff geben.

00:04:37: Stimme B: Im Herbst 2023 hat in Berlin die erste Gigawatt-Fabrik für Elektrolyseure eröffnet. Und H2Giga hat dafür Technologien entwickelt. Eine weitere folgte 2024 in Hamburg. Die Serienproduktion dort spart drei Viertel der ursprünglichen Handarbeit. Allerdings braucht es noch viel mehr solcher Fabriken. Denn der Energiemarkt ist riesig. Wir brauchen also Tausende Elektrolyseure. Und viel mehr Fließband.

00:05:13: Stimme A: Bis allerdings Fabriken gebaut und die Produktion von Elektrolyseuren hinreichend automatisiert worden sind, dauert es eben. Auch deshalb, weil es verschiedene Arten von Elektrolyseuren für verschiedene Einsatzgebiete gibt.

00:05:30: Stimme B: Die alkalische Elektrolyse ist die älteste Technik, und damit verlässlich, etabliert und kosteneffizient. Sie braucht aber auch hohe Mengen Energie und hat eine recht langsame Reaktionsgeschwindigkeit.

00:05:45: Stimme A: Sogenannte PEM-Elektrolyseure beispielsweise lassen sich im Gegenteil dazu flexibel, also je nach Bedarf, rauf und runterfahren. Sie benötigen aber extrem teure Edelmetalle.

00:05:58: Stimme B: Hochtemperatur-Elektrolyseure sind effizienter. Aber sie brauchen hohe Temperaturen, müssen kontinuierlicher betrieben werden und haben noch eine kürzere Lebensdauer.

00:06:10: Stimme A: Die Liste an Vor- und Nachteilen ist noch länger. Wichtig ist aber nur zu wissen: Die zentralen Elektrolyseur-Typen für unsere Wasserstoff-Wirtschaft befinden sich gerade noch im Sprung von der Manufaktur aufs Fließband. Experten gehen daher davon aus, dass die Produktion von Grünem Wasserstoff erst allmählich richtig Fahrt aufnimmt.

00:06:38: Stimme B: Neben Grünem Wasserstoff wird auch von Blauem oder Türkisem Wasserstoff gesprochen. Was diese Farben zu bedeuten haben – und warum jede dieser Alternativen ihre Nachteile hat, erfahrt ihr in der nächsten Episode. Bis dahin: Kommt gut durch die Nacht und träumt was Schönes.