Raus aus den fossilen Energieträgern, besser heute als morgen. Wasserstoff könnte als ein Energieträger der Zukunft eine Schlüsselrolle bei der Energiewende spielen. Der Chemiker Carsten Streb erklärt, wieso Wasser-Elektrolyse einerseits kinderleicht ist, andererseits aber einige Probleme bereithält.
Wasserstoff (H2) ist das einfachste chemische Element – eine sehr energiereiche und auch explosive Verbindung, sagt Carsten Streb, Professor für Anorganische Chemie in Mainz. Wir brauchen ihn schon jetzt in unterschiedlichen Zusammenhängen, unter anderem
- zur Filtrierung von Rohöl in Raffinerien,
- zur Ammoniak-Herstellung
- und zur Methanol-Herstellung.
"Wasser-Elektrolyse ist echt simpel!"
Künftig werden Carsten Strebs Einschätzung nach weitere Anwendungsfälle für Wasserstoff dazukommen:
- zur (sehr energieintensiven) Herstellung von Zement und Eisen
- beim Heizen
- zur Energiespeicherung
- beim Transport
Die Elektrolyse selbst, die Wasserspaltung, stellt keine Schwierigkeit dar, sagt der Chemiker. Er demonstriert, wie wir alle zuhause Wasser in Wasser- und Sauerstoff zerlegen könnten – "Do it yourself" also. Wenn das aber im großindustriellen Maßstab passieren soll, gibt's gleich mehrere Probleme.
Wasser-Elektrolyse im großen Maßstab problematisch
An den Elektroden kann man dabei, so Carsten Streb, mit bloßem Auge erkennen, welches Gas daran hochblubbert: Der Wasserstoff blubbert in kleinen Bläschen, "champagnerartig", während der Sauerstoff an der Elektroden anhaftet. In großtechnischen Anlagen stellt diese Anhaftung aber ein großes Problem dar, erklärt er.
"Wir gehen davon aus, dass sich die Menge an Wasserstoff um den Faktor Fünf erhöhen muss!"
Als größte Herausforderung bezeichnet der Chemiker erstens die Frage nach der Haltbarkeit der Elektroden – diese korrodieren unter der Belastung so schnell, dass ein industrieller Betrieb derzeit daran scheitert bzw. kostspielig ist, sagt er. Zweitens stellt sich die Frage nach der Speicherfähigkeit von Wasserstoff, ergänzt er.
Carsten Streb ist Professor für Anorganische Chemie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Er beschäftigt sich mit Materialchemie, um Energiespeicherung zu ermöglichen.
Seinen Vortrag mit dem Titel "Wasserstoff als Ausweg aus der Klimakrise? – eine Perspektive aus der Chemie" hat er am 30. Oktober 2023 in der Reihe "Voices for Climate" gehalten, einer Vorlesungsreihe über die Klimakrise an der JGU Mainz. Hier findet ihr ein Video dazu, inklusive Präsentation.