Das bedeuten die Wasserstoff-Farben

Als synthetischer Kraftstoff, auch E-Fuel genannt, soll Wasserstoff bei der Rettung des Klimas eine wichtige Rolle spielen. Insbesondere energieintensive Industrien könnten unter Verwendung von Wasserstoff ihren CO₂-Ausstoß drastisch reduzieren. Am Industriestandort Deutschland sind die Stahl-, die Baustoff-, die Glas-, die Papier-, die Nichteisen-Metall- und die chemische Industrie oft Schlüssel-Industrien, da sie am Anfang der Wertschöpfungskette stehen.

Im Transportwesen könnten die Schifffahrt, der Schwerlast- und der Flugverkehr von klimaneutral erzeugtem Wasserstoff profitieren. Akkus können noch nicht die dort benötigen Energiemengen speichern – oder sie wären zu groß und zu schwer. Ein Vorteil von Wasserstoff ist, dass seine Verteilung ohne großen Umrüstungsaufwand über das bestehende Erdgas-Leitungsnetz erfolgen kann. Der unter Standardbedingungen vorkommende molekulare Wasserstoff ist ein farbloses Gas. Aber Wasserstoff ist nicht gleich Wasserstoff – anhand einer Farbtabelle unterscheiden Erzeuger und Nutzer, ob er klimafreundlich entstanden ist. Wasserstoff selbst sollte nicht in die Atmosphäre entweichen – er gilt als elfmal klimaschädlicher als CO₂.

Schwarzer und brauner Wasserstoff

Aus fossilen Rohstoffen erzeugte Wasserstoffe gehören zu den "schmutzigen", also nicht klimaneutralen Wasserstoffen. In dieser Gruppe sind wiederum schwarzer und brauner Wasserstoff in Sachen Schmutzigkeit ganz vorn. Nur grauer und blauer Wasserstoff sind unter bestimmten Umständen noch klimaschädlicher. Schwarzer Wasserstoff entsteht durch Dampfreformierung von Steinkohle, brauner basiert auf Braunkohle. Das bei der Wasserstoff-Produktion entstehende Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO₂) gelangt in die Atmosphäre. Beide Gase gelten als Treibhausgase und somit als klimaschädlich und nicht zukunftsfähig.

Grauer Wasserstoff

Grauer Wasserstoff entsteht mittels Dampfreformierung aus Erdgas. Je erzeugter Tonne Wasserstoff gelangen dabei zehn Tonnen CO₂ in die Atmosphäre. Aktuell ist grauer Wasserstoff der weltweit am meisten erzeugte Wasserstoff. Wegen des hohen CO₂-Ausstoßes in die Atmosphäre gilt auch er nicht als klimaneutral und zukunftsfähig.

Blauer Wasserstoff

Blauer Wasserstoff basiert auf grauem Wasserstoff, allerdings gelangt das bei seiner Produktion entstehende CO₂ nicht direkt in die Atmosphäre, sondern soll in unterirdischen Speichern endgelagert werden. Das dafür eingesetzte CCS-Verfahren (Carbon Capture and Storage: Kohlenstoff-Abscheidung und -Speicherung) ist hochumstritten, da niemand weiß, ob sich CO₂ über hunderte von Jahren sicher im Untergrund speichern lässt – Studien sehen hohe Risiken für Lecks. Ein weiteres Problem sind die bei der Produktion von grauem und blauem Wasserstoff entstehenden flüchtigen Verluste an Methan. Dieses Gas hat eine 86 Mal höhere Treibhauswirkung als CO₂, weshalb blauer Wasserstoff als um nochmal 20 Prozent schädlicher als schwarzer und brauner Wasserstoff gilt. Klimaneutral und zukunftsfähig ist er damit nicht.

Türkiser Wasserstoff

Türkiser Wasserstoff entsteht durch Methanpyrolyse. Dabei erfolgt eine Spaltung des im Erdgas enthaltenen Methans in Wasserstoff und festen Kohlenstoff. Die Endlagerung des Kohlenstoff-Granulats soll wiederum in alten Bergwerkstollen erfolgen. Beim türkisfarbenen Wasserstoff darf der anfallende Kohlenstoff nicht verbrannt werden und die für die Methanpyrolyse nötige Energie muss komplett aus nachhaltigen Quellen stammen. Da für diesen Wasserstoff aber ein fossiler Energieträger nötig ist, gilt auch er nicht als klimaneutral und zukunftsfähig.

Weißer Wasserstoff

Sogenannter weißer Wasserstoff fällt als Nebenprodukt bei chemischen Prozessen in der Industrie an. Da er also ohnehin entsteht, gilt er als zukunftsfähig – aktuell ist er aber nur in geringen Mengen nutzbar.

Oranger Wasserstoff

Als orangen Wasserstoff bezeichnet man natürlich in der Erdkruste vorkommenden Wasserstoff. Seine Gewinnung könnte über umstrittene Fracking-Verfahren erfolgen. Dabei wird Wasser in den Untergrund gepresst, wodurch das im Gestein enthaltene Eisenoxid reagiert und der dabei frei werdende Wasserstoff am Bohrloch abgefangen werden kann. Das Verfahren befindet sich noch in der Forschungsphase, ob eine großtechnische Umsetzung möglich ist, ist aktuell noch unklar. Fracking stellt einen massiven Eingriff in die Umwelt dar.

Grüner Wasserstoff

Aus Klimaschutz-Sicht ist grüner Wasserstoff der Star unter den Wasserstoffen. Er entsteht mittels Elektrolyse und die dafür nötigen hohen Energiemengen stammen komplett aus erneuerbaren Quellen. Somit gilt er als weitestgehend klimaneutral, zukunftsfähig und als eine der Schlüsseltechnologien im Kampf gegen die globale Erwärmung.

Roter Wasserstoff

Der rote Wasserstoff entsteht wie der grüne Wasserstoff mittels Elektrolyse. Die dafür nötige Energie stammt allerdings aus Kernkraftwerken. Damit gilt auch dieser Wasserstoff als weitgehend klimaneutral – allerdings fallen bei seiner Produktion radioaktive Abfallstoffe an.

Gelber Wasserstoff

Auch die Produktion von gelbem Wasserstoff erfolgt mithilfe der Elektrolyse. Die dafür nötige Energie kommt aus dem öffentlichen Stromnetz. Solange auf fossilen Energieträgern basierender Strom im Strommix enthalten ist, gilt gelber Wasserstoff nicht als klimaneutral. Sollte auch Kernenergie im Strommix enthalten sein, wäre hier auch wieder das Anfallen von radioaktivem Abfall ein Problem.