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Wasserstoff als Energieträger - Häufig gestellte Fragen

Ist Wasserstoff heute verfügbar? plus minus

Es gibt heute eine große Infrastruktur von Wasserstoff, um die Anforderungen industrieller Anwendungen zu erfüllen. Dazu zählen die Metallverarbeitung, Raffinierung, chemische Produktion, Fett- und Ölproduktion und die Elektronikverarbeitung. Etwa 45 Milliarden Kilogramm (50 Millionen Tonnen) werden jedes Jahr produziert – genug Wasserstoff, um 250 Millionen Brennstoffzellen-Autos zu versorgen. Ein Teil dieses Wasserstoffs wird als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet.

Der Großteil des Wasserstoffs wird durch Dampfmethan-Reformierung hergestellt. Wasserstoff wird aus einem Kohlenwasserstoff (wie Erdgas oder Biomethan) und Wasser bei hohen Temperaturen in katalytischen Reaktoren erzeugt. Der Wasserstoff wird typischerweise mithilfe der Druckwechseladsorptionstechnologie gereinigt.

Ein Teil des Wasserstoffs wird aus Abgasströmen industrieller Prozesse gewonnen. Dies basiert zwar immer noch auf fossilen Brennstoffen, ermöglicht aber die Rückgewinnung des Wasserstoffs für die direkte Anwendung, anstatt dass er von seinem industriellen Hersteller verbrannt wird.

Etwa 95% der gesamten weltweiten Wasserstoffproduktion ist "captive", d.h. er wird am Ort der Produktion verbraucht. Der restliche Wasserstoff wird tiefkalt verflüssigt oder gasförmig an Kunden geliefert. Ein Großteil des aus Kohle gewonnenen Wasserstoffs wird in China für die Ammoniakproduktion verwendet.

Wasserstoff kann als flüssiges oder komprimiertes Gas per Tankwagen der Tubetrailer an Ihren Standort geliefert oder vor Ort erzeugt werden. Wasserstoff wird auch per Pipeline geliefert. Der Hauptgrund, warum Wasserstoff verflüssigt wird, ist seine höhere Speicherdichte, die eine einfachere Lieferung ermöglicht. Für Industriekunden, die große Mengen an Wasserstoff verwenden, wird die Produktionsanlage oft direkt am Ort der Nutzung errichtet. Elektrolyse und Reformer können auch verwendet werden, um Wasserstoff für kleinere Nutzer vor Ort zu erzeugen.

Die Kosten für Wasserstoff hängen von der Produktionstechnologie, den Kosten des Ausgangsmaterials und der Energie ab. Lieferung, Lagerung und Ausrüstung für die Wasserstofflieferung sind ebenfalls Teil der Kosten. Unsere Industriekunden sehen eine große Bandbreite an Preisunterschieden, die von ihrer geografischen Lage, ihrer Liefermethode und der verwendeten Menge abhängen. Wir glauben, dass Wasserstoff das Potenzial hat, mit Benzin zu konkurrieren, wenn man die verbesserte Effizienz der Brennstoffzelle berücksichtigt.

Die Kosten für Wasserstoff, der in einem großen SMR produziert wird, entsprechen auf einer Energieäquivalentbasis ungefähr denen von Benzin in einer Raffinerie.

Der Großteil des industriellen Wasserstoffs wird als normaler Kubikmeter (Nm3) oder in Schritten von hundert Standardkubikfuß (cscf) oder Tausend Standardkubikfuß (mscf) verkauft. Dies gilt auch, wenn das Gas als tiefkalte Flüssigkeit verkauft wird. Für die Betankung von Fahrzeugen werden die Füllmengen in Kilogramm (kg) oder Benzin-Gallonen-Äquivalenten (GGE) angegeben. In den Vereinigten Staaten kann der Verkauf von Wasserstoff an der Zapfsäule erst erfolgen, wenn das Bureau of Weights and Standards unsere Zapfsäulen auf ihre Genauigkeit hin zertifiziert hat.

Einige, aber nicht alle Erdgas-Pipelines haben das Potenzial für die Umwandlung in Wasserstoff. Wasserstoff wird heute in Pipelines verwendet. Air Products verfügt über sieben Pipeline-Systeme in den USA, Großbritannien, den Niederlanden und Thailand. Einige dieser Pipelines befanden sich ursprünglich im Erdgasbetrieb.

Es gibt viele Aspekte, die bei der Umrüstung einer Rohrleitung berücksichtigt werden müssen, die wichtigsten sind Konstruktionsmaterialien und Schweißverfahren. In Wasserstoffleitungen wird ein Stahl mit niedriger bis mittlerer Festigkeit verwendet, um die Gefahr der Wasserstoffversprödung zu begrenzen. Einige Erdgasleitungen verwenden Rohre aus höherfestem Stahl oder anderen Materialien, da dies eine geringere Wandstärke ermöglicht.

Es gibt viele Unternehmen und Regierungen, die daran arbeiten, zu verstehen, was die verschiedenen Möglichkeiten für die Entwicklung einer Wasserstoffinfrastruktur sind. So wie die heutige Benzininfrastruktur nicht auf einmal aufgebaut wurde, wird auch die Wasserstoffinfrastruktur nicht auf einmal aufgebaut werden. Wasserstofftankstellen werden in bestimmten Regionen auf der ganzen Welt eingerichtet, in denen sich die Automobilhersteller dazu verpflichtet haben, in den kommenden Jahren Brennstoffzellenfahrzeuge einzusetzen.

Ja, erneuerbarer Wasserstoff wird auf der ganzen Welt zur Betankung von Fahrzeugen verkauft.  So wie der meiste heute produzierte Strom aus fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdgas stammt, so ist dies auch bei dem meisten Wasserstoff der Fall. Es wird mehr erneuerbarer Wasserstoff zur Verfügung stehen, da die Kunden erneuerbare Kraftstoffe nachfragen und die Kosten für erneuerbare Kraftstoffe wettbewerbsfähig mit den traditionellen Methoden der Wasserstoffproduktion werden.

Wasserstoff ist nicht mehr oder weniger sicher als andere Brennstoffe, es ist einfach anders. Wasserstofffahrzeuge und -tankstellen müssen auf die einzigartigen Eigenschaften von Wasserstoff ausgelegt sein. Die industrielle Bilanz für die Sicherheit von Wasserstoff ist über die Jahre hinweg hervorragend gewesen, und es ist zu erwarten, dass die Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff die Erwartungen an die Fahrzeug- und Kraftstoffsicherheit erfüllen oder übertreffen wird.