Wasserstoff als Energiespeicher

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Welche Rolle spielt Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem? Und wo liegen die Chancen und Herausforderungen?

Steigende Anforderungen

Der Ausbau von erneuerbaren Energien wie Photovoltaik, Wasserkraft oder Windkraft ist ein wichtiger Schlüssel für eine nachhaltige Energiezukunft. Allerdings unterliegt die erneuerbare Stromerzeugung gewissen Schwankungen: „Weht zu wenig Wind oder ist es stark bewölkt, muss zusätzlich Energie ins Netz eingespeist werden, damit es zu keiner Unterversorgung kommt. Wird hingegen mehr Strom erzeugt als verbraucht, gilt es diesen Überschuss zwischenzuspeichern. Um das Stromnetz im Gleichgewicht zu halten, werden zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerke eingesetzt“, erklärt Bernhard Fäßler, Leiter der Stabsstelle Innovationsmanagement bei der illwerke vkw. Es gibt aber noch andere Optionen, die zur Versorgungssicherheit beitragen können: Es ist möglich, überschüssigen Strom in Form von Wasserstoff zu speichern.

Wasserstoff als Energiespeicher

„Durch den Einsatz erneuerbarer Energie kann Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden. Der dabei entstehende Wasserstoff wird als grüner Wasserstoff bezeichnet. Diese Form der Umwandlung ermöglicht eine stoffliche Speicherung von elektrischer Energie“, beschreibt Bernhard Fäßler. Der erzeugte Wasserstoff kann nun zum Beispiel für industrielle Zwecke eingesetzt oder zur späteren Verwendung gespeichert werden. „Durch Verdichtung mittels Kompressoren lässt sich der Wasserstoff in Drucktanks einlagern“, erklärt Bernhard Fäßler. Derzeit wird von Forscher:innen die unterirdische Speicherung genau unter die Lupe genommen – diese würde sich insbesondere für die Lagerung von sehr großen Mengen eignen: „So könnte Wasserstoff unter anderem in ehemaligen Erdgaslagerstätten über einen längeren Zeitraum gespeichert werden.“ Und noch ein spannender Fakt: Wasserstoff lässt sich wieder in elektrische Energie umwandeln. Dieser Vorgang der Rückverstromung erfolgt durch Gasturbinen. Dabei entsteht ausschließlich Wasser – es wird kein CO₂ freigesetzt

Gemeinsame Studie

Die illwerke vkw hat gemeinsam mit der Industriellenvereinigung Vorarlberg eine Studie zur Energiezukunft Vorarlbergs in Auftrag gegeben. Insgesamt wurden 21 Unternehmen befragt. Ziel war es, einen Einblick in aktuelle und zukünftige Herausforderungen der heimischen Industrie zu bekommen sowie die Energiebedarfe der Unternehmen zu erheben. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang der Ausblick bis 2040: Der Stromanteil wird zunehmen, während der Einsatz von Erdgas tendenziell zurückgehen wird. „Die steigende Elektrifizierung lässt sich damit begründen, dass immer mehr Inudustriebetriebe auf elektrische Prozesse umsteigen. Ein klassisches Beispiel sind Wärmepumpen in der Wärmebereitstellung“, schildert Bernhard Fäßler.

Für Prozesse, die nicht elektrifiziert werden können, wäre Wasserstoff eine nachhaltige Alternative zu Erdgas. Damit Wasserstoff sein volles Potenzial entfalten kann, sind zunächst geeignete Rahmenbedingungen zu schaffen. „Es ist noch völlig unklar, wo diese riesigen Mengen an Wasserstoff erzeugt und wie diese transportiert werden könnten. Außerdem gibt es ein europäisches Wasserstoffkernnetz, aber die Infrastruktur für die nationale Verteilung muss noch weiterentwickelt werden“, resümiert Bernhard Fäßler und ergänzt abschließend: „Auch wir bei der illwerke vkw setzen uns im Rahmen einer Arbeitsgruppe intensiv mit den Chancen und Herausforderungen rund um das Thema Wasserstoff auseinander. (Bild: Adobe Stock)