Wissenschaftler sind schockiert über die Entdeckung von weißem Wasserstoff in Frankreich: Könnte er Europas Treibstoff sein?

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Seit Beginn des Krieges in der Ukraine im Februar 2022 bestimmt die Energiekrise die öffentliche Debatte in Europa. Unter den Lösungsvorschlägen zur Verringerung der Abhängigkeit der europäischen Länder von aus Russland importiertem Gas hat sich Wasserstoff als wichtiger Kandidat herausgestellt.

Spanien und Frankreich haben bereits Investitionspläne zur Stärkung dieser Energiemethode vorgelegt. Doch was genau ist Wasserstoff und ist er Europas Treibstoff der Zukunft?

Wasserstoff, der geheimnisvolle Energieträger

Wasserstoff wurde erstmals 1766 vom britischen Wissenschaftler Henry Cavendish entdeckt und ist ein geruchloses, geschmackloses und leicht entzündliches chemisches Element.

Es kommt in der Natur als Ergebnis von Reaktionen mit anderen Energiequellen vor und wird daher als Energieträger definiert, da es den Transport und die Speicherung anderer Energiequellen erleichtert.

Abhängig vom reagierenden Brennstoff gibt es unterschiedliche Arten von Wasserstoff mit unterschiedlichen Farben. Grauer Wasserstoff wird aus Erdgasen, grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Energien, schwarzer Wasserstoff aus Kohle, rosa Wasserstoff aus Kernkraft und blauer Wasserstoff aus Kohlenstoffabscheidung hergestellt.

Die beliebteste Farbe von Wasserstoff ist die graue Farbe 62 % der weltweiten Wasserstoffproduktion im Jahr 2022. Er entsteht durch die Reaktion des in Treibhausgasen enthaltenen Methans mit Hochtemperaturdampf und wird in der Landwirtschaft, Pharmazie und verarbeitenden Industrie eingesetzt. Das Problem besteht jedoch darin, dass es ebenso wie seine Hauptenergiequelle umweltschädlich ist. Im Jahr 2022 entsteht grauer Wasserstoff 2 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen.

Eine nachhaltigere Alternative zu dieser Energiequelle ist grüner Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien durch Elektrolyse erzeugt wird. Dabei handelt es sich um einen Prozess, bei dem elektrische Energie eingesetzt wird, um Wassermoleküle abzutrennen und den Wasserstoffanteil zurückzuhalten.

Im Gegensatz zu grauem Wasserstoff entstehen bei der Herstellung des grünen Wasserstoffs keine Emissionen; Allerdings ist es viel teurer.

„Das Problem bei Grün ist, dass wir nicht so viel Solar- und Windenergie haben“, erklärt Professor Ad van Wijk, von der TU Delft. „Wir müssen viel mehr Solar- und Windinfrastruktur installieren und die Preise dafür und später für die Elektrolyse sind immer noch höher als für die Herstellung von grauem Wasserstoff“, fügt er hinzu.

Wenn also grüner Wasserstoff sehr teuer und grauer Wasserstoff sehr umweltschädlich ist, warum gibt es dann so viel Hype um Wasserstoff?

Weißer Wasserstoff, die wenig erforschte Energiequelle

„Vor anderthalb Jahren sprach niemand über natürlichen Wasserstoff“, Philippe De Donato, erklärt Forschungsdirektor am französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung und Professor an der Universität Lothringen. „Und nun ja, es gibt diesen natürlichen Wasserstoff – Wasserstoff, der direkt von der Natur produziert wird. Er ist eine primäre Energiequelle, das heißt, wir gewinnen ihn direkt aus dem Untergrund und können ihn direkt als Energiequelle nutzen.“

Weißer Wasserstoff wurde ursprünglich 1987 in der Stadt Bourakébougou in Mali gefunden und ist eine primäre Energiequelle, die im Untergrund durch chemische Reaktionen entsteht. Im Vergleich zu anderen Formen von Wasserstoff ist nativer Wasserstoff noch wenig erforscht, wurde aber an vielen europäischen Standorten gefunden, beispielsweise in der französischen Region Lothringen.

In diesem industriellen Teil Frankreichs, De Donato und sein Kollege Jacques Pironon verbrachte mehr als vier Jahre damit, das zu leiten Regalor-Projekt um verwertbare Methanressourcen zu gewinnen. Doch neben dem Treibhausgas fanden sie auch nativen Wasserstoff und zeigten, dass dessen Anteil mit der Tiefe des Aushubs zunimmt. „Für uns war es eine echte Überraschung, etwas, das noch nie zuvor demonstriert worden war“, gibt Pironon zu.

Obwohl das Regalor-Projekt im Dezember 2023 endete, werden in ganz Europa zahlreiche Studien durchgeführt, um andere versteckte Quellen für weißen Wasserstoff zu finden.

Wasserstoff, wo stehen wir in der EU?

Wasserstoff ist ein relativ neuer Akteur im Energiesystem der Europäischen Union.

In 2022Nur 8 % der weltweiten Wasserstoffproduktion stammten aus Europa. Dieser Wasserstoff machte weniger als 2 % des europäischen Energieverbrauchs aus und wurde fast ausschließlich aus umweltschädlichen Treibhausgasen hergestellt.

„Mit dem Green Deal fing es richtig an. Also zu Beginn der Amtszeit von Ursula von der Leyen 2019-2020.“ Anna Hubert, erklärt Energiejournalist bei Le Contexte. „Wir haben erkannt, dass erhebliche Anstrengungen erforderlich sind, um den Energiemix der EU zu dekarbonisieren. Dazu gehörte nicht nur die Entwicklung traditioneller erneuerbarer Energien, sondern auch die Investition in andere Technologien, die etwas weniger ausgereift waren, wie etwa Wasserstoff.“

Im Dezember 2023 genehmigte die EU das Gaspaket und Geld in Investitionsfonds für Projekte stecken, die auf die Produktion von grünem Wasserstoff auf dem Kontinent abzielen. Unter diesen Initiativen gibt es beispielsweise ein Volumen von 800 Millionen Euro Wasserstoffbankwas Industrien und Länder dazu ermutigt, mit dieser Energiequelle zu experimentieren.

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Trotz erheblicher Investitionen aus Brüssel bestehen nach wie vor einige große Hindernisse für die Integration der verschiedenen Formen von Wasserstoff in die europäische Energielandschaft.

Die europäischen Institutionen entwerfen immer noch die Definitionen der verschiedenen Farben von Wasserstoff und sprechen noch lange nicht über seine native Version.

Darüber hinaus warten viele politische und wissenschaftliche Fragen noch auf eine klare Antwort: Werden Investitionen in grünen Wasserstoff den Ausbau erneuerbarer Energien gefährden? Wo befindet sich weißer Wasserstoff? Wie können Menschen es nutzen?