Windwasserstoff

Ein großer Vorteil des Energieträgers Wasserstoff ist, dass man ihn ohne schädliche Emissionen auf Grundlage erneuerbarer Energien herstellen kann. Auf diese Weise wird die Energie nicht nur transportabel – zum Beispiel im Tank eines Wasserstoffautos. Sie kann auch gespeichert werden, wenn sie im Moment nicht benötigt wird. So kann Wasserstoff als Energiepuffer in Zukunft das Stromnetz entlasten. Das ist besonders für die erneuerbaren Energien wichtig, denn diese lassen sich (oft) nicht verbrauchsabhängig bereitstellen. Wenn zum Beispiel gerade viel Wind weht oder die Sonne stark scheint, wird vielleicht nur wenig Strom gebraucht – und umgekehrt. Ein starker Ausbau der erneuerbaren Energien, wie er heute von der Bundesregierung geplant ist, macht die Suche nach Energiespeichern deshalb unumgänglich.

Ende 2011 wurde in der Nähe von Berlin das erste Kraftwerk in Betrieb genommen, das hierfür die Wasserstofftechnologie nutzt. Das Prinzip ist einfach: Windenergieanlagen erzeugen Strom. Wenn dieser gerade nicht vom Stromnetz aufgenommen werden kann, dient er zur Produktion von Wasserstoff. In windstillen Zeiten wird der Wasserstoff in den Gasturbinen des Kraftwerks wieder zu Strom und Wärme – ohne schädliche Emissionen zu erzeugen. Ein anderer Weg zur sogenannten Rückverstromung ist die Brennstoffzelle, also die Umkehrung der Elektrolyse. Auch so kann aus Wasserstoff wieder Strom werden. Insgesamt wird auf diese Weise Windenergie konstanter und planbar, man sagt auch: grundlastfähig.

Windenergie und Wasserstoff passen also wunderbar zusammen. Das bestätigten auch Untersuchungen wie die Studie GermanHy (2010). Diese bezeichnet Wind als die bedeutendste erneuerbare Energieressource für die Produktion von Wasserstoff.  

In großem Maßstab kann Windwasserstoff in unterirdischen Kavernen eingespeichert werden. Wenn mehr Wasserstoff anfällt, als für die Stromproduktion verwertbar ist, kann überschüssigen Wasserstoff sogar ins Erdgasnetz eingespeist werden. Anders als das gegenüber Schwankungen recht empfindliche Stromnetz, bietet dieses enorme Speicherkapazitäten. Bis zu 10% Wasserstoff könnten nach derzeitigem technischem Stand unserem Erdgas zugesetzt werden. Konkret heißt das: Man könnte den gesamten Windstrom, der 2009 in Deutschland erzeugt wurde, auf diese Weise als Wasserstoff ins Erdgasnetz einspeisen. Und noch immer wäre die Kapazität nicht voll ausgeschöpft. Ergänzend dazu gibt es schon heute Versuchsanlagen, um aus Windstrom gewonnenen Wasserstoff großtechnisch in Methan umzuwandeln, den Hauptbestandteil von Erdgas. Auf diese Weise entsteht sozusagen: Erdgas aus Wind.