Probleme der Wasserstoffwirtschaft

Des Öfteren las ich schon, dass die Wasserstoffwirtschaft eigentlich nur von den großen Konzernen verhindert werden würde. Wasserstoff als Element kennt man schon lange. Verbrennt man diesen entsteht Wärme und Wasser. Nutzt man eine Brennstoffzelle kann man direkt elektrischen Strom gewinnen und es entsteht ebenfalls Wasser. Diese beiden Möglichkeiten haben einen gewissen Charme. Kohlendioxid kommt nicht mehr vor und die Umwelt kann so entlastet werden. Aus diesem Grund ist die These, dass die bösen Großkonzerne (nicht das ich sie leiden könnte) eine auf Wasserstoff basierende Technologie nicht nutzen würde praktikabel. Diese Konzerne wollen lieber ihre umweltverschmutzenden Verfahren beibehalten, da alles andere erst einmal Geld kosten würde. Das Schöne an dieser These ist, dass sie teilweise sogar stimmt. Allerdings werden bei dem Ideal der Wasserstoffwirtschaft einige Probleme komplett ausgeblendet.

Problem 1 – Erzeugung

Wasserstoff tritt in seiner reinen Form auf der Erde faktisch nicht auf. Will man Ihn als Energiespeicher nutzen, muss man Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff spalten. Das kostet Energie und zwar im Idealfall jene die ich nach dem Verbrennen wieder Gewinne. Aufgrund von Verlusten wird es aber immer weniger sein.  Die Frage ist, wo man die Energie zum Aufspalten von Wasser herbekommt. Heutzutage steht nur der aktuelle Energiemix zur Verfügung. Eine Umstellung von Öl als Antriebsmittel auf Wasserstoff würde im Moment also kontraproduktiv sein. Man würde Öl für die Herstellung von Wasserstoff verwenden. Durch Verluste sowohl bei der Herstellung als auch bei der späteren Rückgewinnung ist der Gesamtwirkungsgrad wohl geringer. So lange man keine 100% Energie aus regenerativen Quellen gewinnen kann bringt eine Umstellung fast nichts.

Problem 2 – Energiedichte

Wasserstoff hat eine deutlich geringere Energiedichte als Benzin. Zudem ist es gasförmig. Möchte man auf Öl basierende Verbrennungsmotoren ersetzen, muss der Wasserstoff im Moment unter sehr hohem Druck in Druckbehältern mitgeführt werden. Diese sind im Moment schwer und teuer.

Problem 3 – Größe der Moleküle

In unserer makroskopischen Welt bemerken wir nicht, dass alle festen Stoffe aus Atomen bestehen. Zwischen diesen Atomen gibt es mehr Freiraum als ausgefülltes Volumen. Wasserstoff ist das kleinste aller Elemente. Somit ist es in der Lage durch diese Lücken hindurchzufliegen. Es kommt somit zu Verlusten. Per se wäre das noch nicht einmal schlimm. Allerdings führt eine Vermischung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Knallgas, welches (das sollte man aus dem Chemieunterricht wissen) hochexplosiv ist. Will man dieses Problem lösen braucht man dickere Behälterwände. Das führt dazu, dass die Druckbehälter schwerer werden, was den Verbrauch von Fahrzeugen steigen lassen würde. Dieser Effekt würde im Übrigen auch in Gasleitungen auftreten, welche nicht wie manche Menschen meinen als Verteilungsnetz für Wasserstoff genutzt werden können.

Problem 5 – Preis und Lebensdauer von Brennstoffzellen

Im Moment sind Brennstoffzellen teuer und haben eine relativ kurze Lebensdauer. Es wird Verbesserungen geforscht. Aber die prognostizierten Durchbrüche sind bisher nicht eingetreten.

Lösungen

Lösungsansätze

Es gibt eine Reihe von Lösungsansätzen, welche in der Entwicklung sind. Die Aufspaltung wird immer Energie kosten. Somit muss man warten, um umweltfreundlichen Wasserstoff zu produzieren.

Bei den Speichertanks gibt es Ideen beschichtet Kohlefasertanks zu kreiieren. Diese Idee befindet sich in der Entwicklung. Alternativ könnte man den Wasserstoff binden. Ist der Energieaufwand zu Spaltung dieser Bindung günstig (so dass die Verbrennung oder die Nutzung der Brennstoffzelle in der Summe eine positive Bilanz aufweist) könnte man diesen Nutzen, um den Wasserstoff lagerfähig zu machen.

Alternativ zu Wasserstoff könnte man auch andere Energieträger entwerfen. So könnte jede Art von Biomolekül (wie bisher) genutzt werden. Könnte man diese mittels künstlicher Photosynthese kostengünstig in großen Mengen herstellen wäre man nicht auf Wasserstoff und die damit verbundenen Probleme angewiesen.

Fazit

Es spricht mehr als das Gewinnstreben der Konzerne gegen einen breiten Einsatz von Wasserstoff als Energieträger, zumindest im Moment. Was gegen diese These spricht ist, dass ein Unternehmen welches Wasserstoff als Energieträger beherrscht viel Geld verdienen kann. Dieser Stoff ist allen Menschen bekannt und ein Synonym für saubere Energie. Man braucht also nicht viel Öffentlichkeitsarbeit leisten, um den Menschen die Nutzung schmackhaft zu machen. Man würde als Unternehmen in meinen Augen deutlich mehr gewinnen als verlieren. Somit sehe ich die Gründe für eine Nichteinführung eher bei der technischen als bei der Konzernseite. Großkonzerne sind eben nicht an allem Schuld.

Chris