Grüner Wasserstoff - Wie entwickelt sich der Markt?

Wasserstoff als Speichermedium

Sogenannte „Power-to-X-Technologien“ leisten einen signifikanten Beitrag zum Klimaschutz. Grüner Wasserstoff aus erneuerbarer Energie hat dabei das Potenzial zum Energieträger der Zukunft. Die Produktionskosten für den energieaufwändigen Umwandlungsprozess sinken und Wasserstoff kann mittelfristig die Rolle eines Speichermediums übernehmen. Aber was verbirgt sich hinter dem sperrigen Begriff „Power-to-X”? Die Idee ist denkbar einfach: Die Windkraftanlagen und Solarparks wandeln teilweise mehr Energie in Strom um, als nachgefragt oder verbraucht wird. Das passiert vor allem an sehr windreichen Tagen oder an sehr sonnigen Tagen im Hochsommer zur Mittagszeit im Falle der Solarkraft. Dieser überschüssige Strom aus Wind- und Sonnenenergie kann aktuell nicht in Batterien gespeichert werden. Die Idee von „Power-to-X“ ist, die Energie zur Gewinnung von Wasserstoff zu nutzen, welche bei „Dunkelflauten” wieder in Strom umgewandelt werden kann. Durch regenerative Energie gewonnener Wasserstoff heißt grüner Wasserstoff. Dieser grüne Wasserstoff lässt sich speichern, transportieren und je nach Bedarf in der Industrie einsetzen. Somit wird ein Einsatz fossiler Brennstoffe und in der Folge die Entstehung klimaschädlicher Emissionen vermieden. Aus diesem Grund fördert die Bundesregierung in ihrer Nationalen Wasserstoffstrategie die Produktion von grünem Wasserstoff als Energieträger der Zukunft.

https://www.dw.com/de/gr%C3%BCner-wasserstoff-dringend-gesucht/a-51124354

Bedeutung von Wasseraufbereitungsanlagen bei der industriellen Gewinnung von grünem Wasserstoff

Der grüne Wasserstoff entsteht auf der Grundlage von aufbereitetem Wasser durch Elektrolyse. Die Wassermoleküle werden bei der Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Die dafür dringend benötigte Energie liefern die Wind- und Sonnenenergie. Zusätzlich ist aber auch die Qualität des Wassers entscheidend. Der Umwandlungsprozess benötigt - neben erneuerbarer Energie - den Rohstoff Reinstwasser. Wasseraufbereitungsanlagen sind in der Lage, das für die Gewinnung von grünem Wasserstoff benötigte Reinstwasser bereitzustellen. Hierbei spielt die Umkehrosmose eine zentrale Rolle. Je nach Anwendungsfall können mobile oder fest installierte Anlagen zum Einsatz kommen.

Die Rolle der Umkehrosmose bei der Gewinnung von grünem Wasserstoff

Das Wasser für die Produktion von grünem Wasserstoff wird in einer Wasseraufbereitungsanlage behandelt, bevor es in die Elektrolyse eingeht. Verunreinigtes Wasser kann diesen Prozess behindern, indem beispielsweise der Elektrolyseur verschmutzt wird. In der Aufbereitung greift das Prinzip der Umkehrosmose: Das physikalische Trennverfahren filtert das Rohwasser, indem es unter Druck durch eine semipermeable Membran gepresst wird. Diese entfernt alle unerwünschten Verunreinigungen. Das gereinigte Wasser kann dem Elektrolyseprozess zugeführt werden.

…hier finden Sie weitere Statistiken zu grünem Wasserstoff, Elektrolyse und Bedarfen:

Weltweit verzeichnen Elektolyseurhersteller in den letzten Jahren eine steigende Nachfrage und in der Folge einen Ausbau der Produktionskapazitäten. In Deutschland existiert aktuell eine mit erneuerbaren Energien gespeiste Elektrolyseleistung von rund 30 Megawatt zur Produktion von grünem Wasserstoff. In einer Studie geht die Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW) von einer Steigerung der Leistung von bis zu 275 Gigawatt bis 2050 aus. Entsprechend hoch wäre die Nachfrage nach Wasseraufbereitungsanlagen.

https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/cce/2021/Metastudie_Wasserstoff_Abschlussbericht.pdf