Was hat es mit dem grauen, blauen, türkisen und grünen Wasserstoff auf sich?

Dass die Heizbranche in der Zukunft auf Wasserstoff-Technologien nicht verzichten kann, steht fest. Viele Hersteller haben auch schon die Entwicklung von wasserstoff-fähigen Heizsystemen erfolgreich abgeschlossen. Die große Frage dreht sich um die Gewinnung des Wasserstoffs für die Heizbranche.

Es gibt unterschiedliche Herstellungs- bzw. Gewinnungsmethoden für Wasserstoff, welche mit unterschiedlichen Farben kenntlich gemacht werden. So lässt sich dank der Farben grün, blau, türkis oder beispielsweise grau schnell Aufschluss über die jeweils verwendeten Energiequellen sowie den Grad der Klimaneutralität des an sich farblosen Gases Wasserstoff ableiten.

Was ist grauer Wasserstoff?

Grauer Wasserstoff wird zu 100 % aus fossilen Brennstoffen gewonnen und wirkt sich deshalb klimaschädlich aus. Bei seiner Herstellung wird in der Regel Erdgas unter Hitze in Wasserstoff und Kohlendioxid (CO₂) aufgespalten. Das Kohlenstoffdioxid wird danach meist ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben und verstärkt dadurch den globalen Treibhauseffekt. Grob gesagt entstehen bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff rund zehn Tonnen CO₂.

Ebenfalls von grauem Wasserstoff spricht man, wenn zur Elektrolyse von Wasser kein grüner Strom, sondern Strom aus fossilen Brennstoffen und nicht erneuerbaren Energiequellen verwendet wird.

Sonderfall: Auch der in der Chemieindustrie oft als Nebenprodukt anfallende Wasserstoff, etwa bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse, gilt mitunter als grauer Wasserstoff.

Was ist blauer Wasserstoff?

Blauer Wasserstoff ist grauer Wasserstoff, dessen CO₂ bei der Entstehung jedoch gespeichert wird (englisch: CCS für Carbon Capture and Storage). Das Kohlendioxid gelangt demnach nicht in die Atmosphäre, weswegen diese Produktionsweise als CO₂-neutral betrachtet wird.

Von vielen Akteuren, vor allem von der Erdgasindustrie, wird der blaue Wasserstoff daher als derzeit beste und wirtschaftlichste Alternative betrachtet. Gegen diese Einschätzung spricht allerdings, dass das abgeschiedene CO₂ in Bergwerken und alten Erdgaslagerstätten gelagert wird, von denen man nicht weiß, wie sicher und langlebig sie sind. Der Aufwand für das Abscheiden sowie Transport und Lagerung ist zudem hoch.

Was ist türkiser Wasserstoff?

Türkiser Wasserstoff ist Wasserstoff, der über die thermische Spaltung von Methan hergestellt wird (Methanpyrolyse). Anstelle des gasförmigen CO₂ entsteht dabei ein fester Rohstoff, der in der Industrie etwa für die Produktion von Leichtbaustoffen oder die Batteriefertigung genutzt werden kann.

CO₂-neutral ist dieses Verfahren allerdings nur, wenn die Wärmeversorgung der Hochtemperaturreaktoren oder Hochöfen aus erneuerbaren Energiequellen stammt und der Kohlenstoff dauerhaft gebunden wird. Zudem sollte bei der Bewertung von türkisem Wasserstoff bedacht werden, dass bereits bei der Förderung des Ursprungsproduktes Erdgas Emissionen entstehen.

Was ist grüner Wasserstoff?

Grüner Wasserstoff wird bei der Elektrolyse von Wasser gewonnen. Um wirklich „grün“ sein zu können, muss der Strom für das Aufspalten der Komponenten in Sauerstoff und Wasserstoff allerdings ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen stammen, zum Beispiel aus Windkraft, Wasserkraft oder Solarenergie. Das heißt, weder die Erzeugung noch die Endprodukte grüner Wasserstoff und Sauerstoff sind umwelt- oder klimaschädlich. Daher gilt grüner Wasserstoff als klimaneutral.

Die Effizienz der Wasserelektrolyse zur Produktion von grünem Wasserstoff liegt derzeit noch bei rund 60 %. Das bedeutet, rund 60 % der Energie, die für die Elektrolyse aufgewendet werden, werden in Wasserstoff gebunden. Grüner Wasserstoff gilt derzeit als einer der wichtigsten Pfeiler, um die Energiewende voranzutreiben und die Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens zu erreichen.

Welche weiteren Farben hat Wasserstoff noch?

  • Mittlerweile unterscheidet man je nach Herstellung in weitere Farben. Noch nicht eindeutig ist die Farbcodierung für Wasserstoff, der aus Atomkraft hergestellt wird. Die Kennzeichnung kann rot, rosa oder violett sein.
  • Bei gelbem Wasserstoff ist die Herstellung dagegen eindeutig. Seine Elektrolyse ist durch ein Energiemix aus erneuerbaren Energien und fossiler Brennstoffe gespeist worden.
  • Fällt Wasserstoff als Abfallprodukt von chemischen Verfahren an, spricht man auch von weißem Wasserstoff.
  • Brauner Wasserstoff entsteht aus der Vergasung von Kohle.

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