Der DVGW fördert das Gas- und Wasserfach in allen technisch-wissenschaftlichen Belangen. In seiner Arbeit konzentriert sich der Verein insbesondere auf die Themen Sicherheit, Hygiene, Umwelt- und Verbraucherschutz. Mit der Entwicklung seiner technischen Regeln ermöglicht der DVGW die technische Selbstverwaltung der Gas- und Wasserwirtschaft in Deutschland. Hierdurch gewährleistet er eine sichere Gas- und Wasserversorgung nach international höchsten Standards. Der im Jahr 1859 gegründete Verein hat rund 14.000 Mitglieder. Hierbei agiert der DVGW wirtschaftlich unabhängig und politisch neutral
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Wasserstoff – ein Energieträger mit Zukunftspotential
Wasserstoff wird oft als „Energieträger der Zukunft“ bezeichnet. Insbesondere vor dem Hintergrund des Klimawandels sowie dem wachsenden Bedürfnis nach einem bewussten Umgang mit Ressourcen, besteht die Notwendigkeit, klimafreundliche Alternativen zu fossilen Brennstoffen einzusetzen und als Energiequelle zu nutzen. Wasserstoff hat sich dabei aus unterschiedlichen Gründen als vorteilhaft erwiesen.
Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und das häufigste Element im Universum. Unter den Bedingungen auf der Erde kommt Wasserstoff als molekularer Wasserstoff (H2) vor und ist ein farb- sowie geruchsloses Gas.
Das irdische Vorkommen von Wasserstoff findet sich überwiegend in Verbindung mit anderen Stoffen wieder. Der größte Teil ist in Verbindung mit Sauerstoff als Wasser gebunden (H2O).
Durch die weite Verbreitung und das hohe Vorkommen von Wasserstoff, bzw. seinen Verbindungen sowie dem einfachen Zugang zu diesen Ressourcen, ist er ein attraktives Element, für die Verwendung als Energiequelle.
Besonders seine Fähigkeit, als Reserve bei Dunkelflauten zu dienen, macht ihn als Energieträger interessant.
Um Wasserstoff als Energieträger einsetzen zu können, ist es zunächst erforderlich, den Wasserstoff aus seinen Verbindungen mit anderen Stoffen zu lösen. Es gibt unterschiedliche Verfahren der Herstellung, bei denen die verschiedenen Wasserstoffarten nach Farben klassifiziert werden. Je nach Methode werden dabei keine schädlichen CO2 Emissionen freigesetzt. So gilt grüner Wasserstoff, der mit Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt wird, als klimaneutral.
Ein gängiges Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff ist die Wasserstoff-Elektrolyse. Hierbei wird Wasser mithilfe von Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Vorausgesetzt dieser Strom kommt aus erneuerbaren Energien, ist damit grüner Wasserstoff entstanden, der nun als Energieträger genutzt oder gespeichert werden kann.
Die Möglichkeit der Speicherung – auch über lange Zeit – macht Wasserstoff ebenfalls zu einem nützlichen Energieträger. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten: So lässt sich Wasserstoff beispielsweise unter hohem Druck in Salzkavernen im Untergrund oder bei niedrigen Temperaturen in flüssiger Form speichern.
Wasserstoff lässt sich gut transportieren – beispielsweise vom Produktionsstandort ins Abnehmerland oder im Rahmen der lokalen Verteilung vom Kraftwerk zum Endnutzenden. Bei großen Mengen oder weiten Entfernungen gelingt dies entweder in flüssiger Form oder mithilfe von Derivaten als Wasserstoffträger, wie etwa Ammoniak, Methan oder flüssigen organischen Stoffen. Auf dem Festland wird Wasserstoff mit Hilfe von Pipelines transportiert. Zum Endnutzenden kann Wasserstoff zum Beispiel per LKW flüssig oder als komprimiertes Gas verteilt werden. Schon jetzt ist es möglich, Wasserstoff über das Gasnetz zu verteilen, sofern dieses umgebaut ist.
Aufgrund dieser Eigenschaften in den Bereichen Speicherung, Klimaneutralität sowie verschiedenen Einsatzbereichen, ist Wasserstoff ein entscheidender Faktor für die Energiewende. Die Bundesregierung hat eine nationale Wasserstoffstrategie entwickelt, die dessen Einsatz für die Zukunft fest vorsieht. Und auch auf EU-Ebene gibt es eine Strategie zur Verwendung von Wasserstoff und den Wasserstoffhochlauf in den nächsten Jahren.
Wasserstoff kann in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden. So kann Wasserstoff beispielsweise im Verkehrssektor für Autos, LKW, Busse, Züge, Flugzeuge und Schiffe eine Rolle spielen. Die Verwendung von Energie aus Wasserstoff ist gerade für die Industrie, insbesondere der Stahl- und der chemischen Industrie, besonders interessant, da diese Bereiche für einen großen Anteil der Treibhausgasemissionen in Deutschland verantwortlich sind. Ebenso ist der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger für den Strom- und Wärmemarkt von besonderer Bedeutung.
Neben einiger Vorteile, die der „Energieträger der Zukunft“ mit sich bringt, gibt es auch Herausforderung im Rahmen des Wasserstoffhochlaufs.
Die wesentlichen Schwierigkeiten beziehen sich auf die Herstellung, Speicherung, Verteilung und Nutzung und betrachten dabei infrastrukturelle, wirtschaftliche sowie technologische Faktoren.
So ist die Herstellung von Wasserstoff aktuell noch mit hohen Kosten verbunden. Gleichzeitig ist Wasserstoff sehr leicht entzündlich und dadurch gefährlich, sodass im Umgang mit dem Stoff besondere Vorsicht geboten ist und spezielle Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sind.
Für die Herstellung von grünem Wasserstoff sind erneuerbare Energien notwendig. Der Standort Deutschland liefert nicht genügend Energie aus erneuerbaren Quellen, sodass Importe aus anderen Ländern notwendig sind.
Außerdem wird für die Herstellung viel Wasser benötigt: Im Rahmen einer Elektrolyse werden so für 1 kg Wasserstoff etwa 10 Liter Reinstwasser zzgl. Kühlwasser benötigt.
Je nachdem, welche Methode zur Herstellung verwendet wird, bedarf es fossiler Brennstoffe. Dies ist beispielsweise bei grauem oder blauen Wasserstoff der Fall.
Die Verfahren der Speicherung und des Transports von Wasserstoff sind aktuell noch schwierig und komplex. Durch sein hohes Volumen wird für die Lagerung von Wasserstoff zudem viel Platz benötigt. Hinsichtlich der Verteilung besteht aktuell noch keine flächendeckende Infrastruktur.
Dagegen lässt sich als wesentliches Potential im Umgang mit Wasserstoff als Energieträger sein Einfluss auf eine nachhaltige Zukunft und die Chance zur Dekarbonisierung beizutragen hervorheben.
Wasserstoff gilt als eine der saubersten Energiequellen. Grüner Wasserstoff ist sogar klimaneutral. Er lässt sich über lange Zeit und in großen Mengen umweltfreundlich speichern, was eine hohe Flexibilität in der Nutzung ermöglicht.
Vergleicht man Wasserstoff mit anderen Energieträgern, lässt sich festhalten, dass im Gegensatz zu Biogas keine landwirtschaftlichen Flächen für den Herstellungsprozess benötigt werden.
Wasserstoff hat eine besonders hohe Energiedichte. Bezogen auf die Masse sogar die höchste aller Brennstoffe. Sie beträgt 33,33 kWh/kg. So ist der Energiegehalt von 1 kg Wasserstoff ca. dreimal so hoch wie der von Benzin. Dagegen liefert Wasserstoff bezogen auf das Volumen lediglich etwa ein Viertel der Energie von Benzin.
Betrachtet man die Kosten von Wasserstoff für Endverbrauchende lässt sich gemäß der DVGW-Studie zu Wasserstoffkosten für die Wärmeversorgung in Deutschland aus Oktober 2023 festhalten, dass diese mittel- bis langfristig im Bereich von Erdgas liegen dürften.
Auch die Möglichkeit, Wasserstoff in verschiedenen Sektoren nutzen zu können, ist positiv hervorzuheben.
Insgesamt sollte Wasserstoff vor allem dort zum Einsatz kommen, wo erneuerbare Energien nicht ausreichen, nicht nutzbar sind oder um Schwankungen abzufedern. Werden erneuerbare Energien direkt genutzt, können diese mehr Energie aus fossilen Stoffen ersetzen, da für Wasserstoff erst eine Umwandlung notwendig ist, die zu Energieverlusten führt.
