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Umweltauswirkungen von Wasserstoff

Erstellt am: 09.03.2010 | Stand des Wissens: 22.02.2023
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Bei der Nutzung des Wasserstoffs mit Brennstoffzellen entstehen Strom, Wärme und Wasser(dampf), bei der direkten Verbrennung kommen zusätzlich noch geringe Mengen an Stickoxid-Emissionen hinzu [Neug22, S. 125 ff.]. Daher kann die Nutzung von Wasserstoff als lokal emissionsfrei bezeichnet werden.
Je nach Produktionsverfahren hat Wasserstoff jedoch einen impliziten Kohlenstoffdioxid-Anteil. Gewinnt man Wasserstoff aus fossilen Energieträgern, wird dabei Kohlenstoffdioxid (CO2) freigesetzt. So werden bei der Herstellung von einer Tonne Wasserstoff über die Dampfreformierung von Erdgas etwa 12 Tonnen CO2 abgegeben [RoBr20, S.6]. Dieses kann jedoch durch den Einsatz von CO2-Abscheidung und Speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) oder Nutzung (Carbon Capture and Usage, CCU) an seiner Wirkung als Treibhausgas gehindert werden [DIHK20, S. 6 f.]. Fast CO2-frei ist Wasserstoff aus regenerativ erzeugtem Strom auf Grundlage der Elektrolyse.
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IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Andere gasförmige Kraftstoffe (Stand des Wissens: 15.03.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?304352
Literatur
[DIHK20] Deutscher Industrie- und Handelskammertag e. V. (DIHK) (Hrsg.) Wasserstoff Faktenpapier, 2020/06
[Neug22] Neugebauer, Reimund (Hrsg.) Wasserstofftechnologien, 2022
[RoBr20] Roeb, Martin, Brendelberger, Stefan , Rosenstiel, Andreas , Agrafiotis, Christos , Monnerie, Nathalie , Budama, Vishnu , Jacobs, Nadine Wasserstoff als ein Fundament der Energiewende - Teil 1: Technologien und Perspektiven für eine nachhaltige und ökonomische Wasserstoffversorgung, 2020/09
Glossar
CO
= Kohlenstoffmonoxid. CO ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und gehört damit neben Kohlenstoffdioxid zur Gruppe der Kohlenstoffoxide. Es ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Kohlenstoffmonoxid beeinträchtigt die Sauerstoffaufnahme von Menschen und Tieren. Schon kleine Mengen dieses Atemgiftes haben Auswirkungen auf das Zentralnervensystem.
Es entsteht bei der unvollständigen Oxidation von kohlenstoffhaltigen Substanzen. Dies erfolgt zum Beispiel beim Verbrennen dieser Stoffe, wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht oder die Verbrennung bei hohen Temperaturen stattfindet. Kohlenstoffmonoxid selbst ist brennbar und verbrennt mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid. Hauptquelle für die CO-Belastung der Luft ist der Kfz-Verkehr.
NOx
= Stickoxide. Ist die Sammelbezeichnung für die Oxide des Stickstoffs. Die wichtigsten Stickoxide sind Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid. Es sind gasförmige Verbindungen, die sich nur wenig in Wasser lösen.
Die wichtigsten Stickoxid-Quellen sind natürliche Vorgänge, wie zum Beispiel mikrobiologische Umsetzungen im Boden, sowie Verbrennungsvorgänge bei Kraftwerken, Kraftfahrzeugen und industrielle Hochtemperaturprozesse, bei denen aus dem Sauerstoff und Stickstoff der Luft Stickoxide entstehen. Stickstoffdioxid ist ein Reizstoff, der die Schleimhäute von Augen, Nase, Rachen und des Atmungstraktes beeinträchtigt.
H2 Wasserstoff ("H2" = grch.-lat. für hydrogenium "Wassererzeuger") ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 1. Wasserstoff stellt sowohl bezogen auf die Masse (75%) als auch bezogen auf die Zahl der Teilchen (91%) das häufigste aller im All vorkommenden Elemente dar. Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas welches in der Natur aufgrund der hohen Reaktivität nicht in seiner elementaren Form vorkommt. Wasserstoff liegt gebunden in Form von Erdöl und Erdgas, in Mineralien, in Biomasse, aber vorwiegend in Form von Wasser vor. Wasserstoff ist somit ein Sekundärenergieträger (Energiespeicher)und muss erst aus den oben genannten fossilen oder nicht fossilen Primärenergieträgern unter Einsatz von zusätzlicher Energie hergestellt werden.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?291013

Gedruckt am Montag, 29. April 2024 18:12:10