Zentrale Elektrolyse

Elektrolyse nennt man die elektro-chemische Aufspaltung von Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff. Dazu wird Wasser in den sogenannten Elektrolyseur gefüllt und ein Gleichstrom einer bestimmten Spannung angelegt. Der Strom spaltet die Wassermoleküle auf: An der negativen Elektrode, der Kathode, sammeln sich Wasserstoff-Ionen und entweichen als Wasserstoffgas, an der positiven Anode geschieht dies entsprechend mit Sauerstoff.

Das Prinzip ist einfach, die Technologie ist es aber nicht: Moderne Elektrolyseure müssen für die Herstellung von Wasserstoff im großen Stil geeignet sein – und dabei möglichst wenig Energie verbrauchen. Wie viel Energie zur Produktion einer bestimmten Menge Wasserstoff benötigt wird ist die entscheidende Kennzahl eines Elektrolyseurs. Denn dieser sogenannte Wirkungsgrad zeigt dadurch natürlich auch, wie viel Energie bei einer Umwandlung verloren geht. Es gibt moderne Elektrolyseure mit einem Wirkungsgrad von über 80 Prozent. Diesen weiter zu erhöhen, ist eine Aufgabe für Forschung und Entwicklung.

Wasserstoff wird heute nicht nur per Elektrolyse, sondern vor allem auch durch andere großtechnische Verfahren zum Beispiel aus Erdgas gewonnen. Außerdem fällt Wasserstoff bei einigen industriellen Prozessen als Nebenprodukt an. Für die Zukunft ist die Elektrolyse jedoch eines der vielversprechendsten Verfahren. Schließlich bietet sie die Möglichkeit, Wasserstoff mithilfe erneuerbarer Energien herzustellen, ohne auf fossile Ressourcen zurückgreifen zu müssen. Typische Einsatzfelder sind in Zukunft eine Kombination aus Windkraftwerk und Elektrolyseur oder auch die bedarfsgesteuerte Elektrolyse an einer Wasserstofftankstelle. Diese Technologie wird schon an mehreren Wasserstofftankstellen der Clean Energy Partnership (CEP) im Demonstrationseinsatz erprobt.