Wasserstoff wird sehr oft in den Medien sozusagen als der Heilsbringer der Energiewende dargestellt. Dabei werden die Gefahren, die mit dem Wasserstoff verbunden sind in alle Regel unterdrückt. Zu nennen wäre hier

• Wasserstoff ist ein hochexplosives Gas, es ist leicht entzündbar. Hier sind die Bilder des brennenden Wasserstoffzeppelins 'Hindenburg' in Vergessenheit geraten, obgleich sich leicht ausmalen lässt, wie sich ein derartiger Brand in einem Wohngebiet auswirken würde.
• Wasserstoffmoleküle sind sehr klein. Es ist kaum vortsellbar, dass ein mit Wassersoff gefüllter Behälter oder eine Rohrleitung wiklich dicht sind, ganz abgesehen von Ventilen etc.. Bei einem Hochfahren der Wasserstoffnutzung und der Wasserstoffinfrastruktur ist mit erheblichen Leckagemengen in der Vor- und Nachkette zu rechnen.
• Wasserstoff in der Atmosphäre ist etwa 11 mal klimaschädlicher als CO₂.

Der volumetrische Brennwert von Wasserstoff (3,5 kWh/m³) ist deutlich kleiner als der von Methan (Erdgas) (11-13 kWh/m³), es werden dementsprechend größere Volumina und bei Leitungen größere Durchmesser benötigt.

Wasserstoff ist weitgehend ein Industrieprodukt, das auf verschiedenste Art z.B. aus fossilen Kohlenwasserstoffen, aber auch aus Wasser + elektrischem Strom (Elektrolyse) hergestellt werden kann. Wasserstoff kommt aber auch als Naturprodukt im Erduntergrund vor.

Umwelt- und Klimawirkung

Die Umweltschäden im Zusammenhang mit Wasserstoff ergeben sich vorwiegend aus der Art und Weise, wie er hergestellt wird.

Wasserstoff ist das kleinste natürlich vorhandene Molekül und kann leicht aus Transport- und Speicherinfrastrukturen entweichen (Leckagen). Obwohl Wasserstoff selbst kein direktes Treibhausgas ist, hat er eine indirekte, klimaerwärmende Wirkung: In der Atmosphäre interagiert er mit Hydroxyl-Radikalen (OH-Radikalen), die eine wichtige Rolle beim Abbau von Methan (CH4​) spielen. Wenn Wasserstoff diese Radikale "verbraucht", verbleibt mehr Methan in der Atmosphäre, was die Klimaerwärmung verstärkt. Als Folge wird Wasserstoff als etwa 11-mal klimaschädlicher als CO₂ eingeschätzt.

Die Hauptgefahren von Wasserstoff

• Explosivität: Wasserstoff selbst ist nicht explosiv. Die Gefahr entsteht, wenn er sich mit Sauerstoff oder Luft in einem bestimmten Mischverhältnis (4 bis 77 Volumenprozent) verbindet und eine Zündquelle hinzukommt. Seine Mindestzündenergie ist dabei extrem gering, was bedeutet, dass schon ein winziger Funke eine heftige Explosion auslösen kann (vergl. Explosion der Hindenburg).
• Unsichtbare Flamme: Eine Wasserstoffflamme ist bei Tageslicht nahezu farb- und geruchslos. Sie gibt kaum Wärmestrahlung ab, was sie für Menschen schwer wahrnehmbar macht. Dies erfordert spezielle Sensoren und Detektoren, um Brände frühzeitig zu erkennen.
• Leckagen: Als das kleinste Molekül kann Wasserstoff leicht aus Leitungen, Behältern und Ventilen entweichen. Da es zudem 14-mal leichter als Luft ist, steigt es schnell auf und kann sich in geschlossenen Räumen ansammeln, was das Explosionsrisiko erhöht.

Korrosion, Versprödung

'Korrosion von Wasserstoff' ist ein irreführender Begriff. Wasserstoff selbst ist nicht korrosiv im herkömmlichen Sinne wie beispielsweise Säuren oder Salzwasser, die Metalle oxidieren und auflösen. Der korrekte Begriff für die Schädigung von Metallen durch Wasserstoff ist die Wasserstoffversprödung.

Wasserstoffversprödung

ist ein komplexer Prozess, bei dem atomarer Wasserstoff in die Gitterstruktur von Metallen, insbesondere von Stahl, eindringt und deren mechanische Eigenschaften negativ beeinflusst. Dies führt dazu, dass das Material spröde wird und seine Zähigkeit und Duktilität (Verformbarkeit) verliert. Ein sprödes Material kann plötzlich und ohne Vorwarnung unter Belastung versagen.

Mechanismen der Wasserstoffversprödung

Die Schädigung durch Wasserstoff verläuft in mehreren Schritten:

• Wasserstoffaufnahme: Wasserstoff kann atomar in das Metall eindringen. Dies geschieht typischerweise bei Prozessen wie dem Schweißen, Beizen, aber auch durch elektrochemische Korrosion, bei der Wasserstoff als Nebenprodukt entsteht.
• Diffusion: Die winzigen Wasserstoffatome wandern durch das Metallgitter und reichern sich an bestimmten Stellen an, den sogenannten "Wasserstofffallen". Dies sind typischerweise Fehlstellen im Material wie Risse, Korngrenzen oder Einschlüsse.
• Schadensbildung: In den Wasserstofffallen rekombinieren die atomaren Wasserstoffatome zu molekularem Wasserstoff (H2​). Da das H2​-Molekül zu groß ist, um frei durch das Gitter zu diffundieren, baut sich ein hoher Druck auf. Dieser Druck führt zur Bildung von Mikrorissen und zur Ausbreitung bestehender Risse. Gleichzeitig schwächen die Wasserstoffatome die Bindungen zwischen den Metallatomen, was die Bruchfestigkeit des Materials herabsetzt.

Unterschiede zur Korrosion

Während herkömmliche Korrosion (z. B. Rost) eine chemische Oxidation der Metalloberfläche ist, die zu Materialverlust führt, ist die Wasserstoffversprödung ein physikalischer Prozess, der die innere Struktur des Materials verändert und dessen mechanische Festigkeit beeinträchtigt, ohne dass dabei sichtbarer Materialverlust an der Oberfläche auftritt.

Gefährdete Materialien und Präventionsmaßnahmen

Besonders anfällig für Wasserstoffversprödung sind hochfeste Stähle und bestimmte Legierungen. Werkstoffe mit geringerer Festigkeit, wie beispielsweise duktile Stähle oder austenitische Edelstähle, sind in der Regel weniger betroffen.

Um Schäden zu vermeiden, werden folgende Maßnahmen ergriffen:

• Werkstoffauswahl: Verwendung von unempfindlichen Materialien.
• Fertigungsprozesse: Kontrolle der Prozessparameter beim Schweißen und Beizen, um die Wasserstoffaufnahme zu minimieren.
• Schutzschichten: Anbringung von Beschichtungen, um das Eindringen von Wasserstoff zu verhindern.
• Wärmebehandlung: Nachbehandlung, um eingeschlossenen Wasserstoff aus dem Material zu entfernen (sogenanntes "Ausheizen").

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wasserstoff keine Korrosion im klassischen Sinne verursacht, aber durch den Mechanismus der Wasserstoffversprödung erhebliche Schäden an metallischen Werkstoffen verursachen kann, was bei der Entwicklung und dem Betrieb von Wasserstofftechnologien eine entscheidende Rolle spielt.

Farbenlehre des Wasserstoffs

Wasserstoff ist farblos, dennoch hat sich zur Kennzeichnung der Herstellung bzw. der Herkunft eine Art Farbenlehre einebürgert:

• Grauer Wasserstoff: Wird durch die Dampfreformierung fossiler Brennstoffe wie Erdgas, Kohle oder Erdöl erzeugt. Dabei entsteht als Abfallprodukt CO₂, das in die Atmosphäre abgegeben wird. Grauer Wasserstoff ist daher nicht klimaneutral.
• Blauer Wasserstoff: Entsteht wie grauer Wasserstoff ebenfalls durch Dampfreformierung, allerdings wird das entstandene CO₂ danach unterirdisch gelagert (CCS-Technik – Carbon Capture and Storage, dt.: Kohlenstoffabscheidung und -speicherung). Es gelangt somit nicht in die Atmosphäre und ist damit ebenfalls klimaneutral.
• Türkisfarbener Wasserstoff: Ist das Produkt von Methanpyrolyse. Dabei wird das Methan im Erdgas in Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten. Fester Kohlenstoff ist ein Granulat, das zum Beispiel in alten Bergwerksstollen sicher gelagert und später wiederverwendet werden kann. Dadurch gelangt kein CO₂ in die Atmosphäre. Wenn die zur Methanpyrolyse benötigte Energie aus erneuerbaren Energien stammt, ist die Erzeugung von türkisem Wasserstoff klimaneutral.
• Grüner Wasserstoff: Wird durch Elektrolyse (Aufspaltung von Wasser in seine Komponenten Sauerstoff und Wasserstoff) hergestellt. Erneuerbare Energiequellen wie Windkraft, Wasserkraft oder Sonnenenergie liefern den dafür benötigten Strom (Power-to-Gas-Technologie). Damit ist die Herstellung von grünem Wasserstoff CO₂-neutral, derzeit allerdings noch mit hohem Energieaufwand verbunden. In Deutschland gibt es momentan (2023) bereits 40 Anlagen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff (sog. Elektrolyseure).
• Weißer oder goldener Wasserstoff: Natürlicher im Untergrund vorkommender Wasserstoff. Da er wie anderer Wasserstoff zu Wasser verbrennt und es keine CO_² emittierende Herstellung gibt, ist er naturgemäß klimaneutral.
• Oranger Wasserstoff: Es wurde vorgeschlagen, Untergründe zu finden, die die Voraussetzungen für die in-situ Produktion von Wasserstoff bieten, also nicht korrodiertes Eisen enthalten. Dort könne man Wasser injizieren, das mit dem Eisen reagiere, so dass Wasserstoff frei wird. Die Idee zur Herstellung dieses "orangen" Wasserstoffs existiert allerdings bisher (2023) nur auf dem Papier. Auch dieser Wasserstoff wäre klimaneutral.
• Gelber Wasserstoff: Wasserstoff aus Elektrolyse mit einemm Strommix
• Schwarzer Wasserstoff: Wasserstoff aus Steinkohle
• Brauner Wasserstoff: Wasserstoff aus Braunkohle
• Purpurner Wasserstoff: Wassersoff aus Elektrolyse mit Atomstrom

Weißer (natürlicher, geogener) Wasserstoff

Weißer Wasserstoff, auch als natürlicher Wasserstoff oder geogener Wasserstoff bekannt, bezeichnet Wasserstoff (H2​), der in geologischen Lagerstätten in der Erdkruste vorkommt. Anders als die gängigen "farbigen" Wasserstoffarten, die künstlich produziert werden (z.B. grüner, grauer oder blauer Wasserstoff), ist weißer Wasserstoff ein Primärenergieträger.

Wasserstoff ist im Untergrund in erheblichen aber bisher weitgehend unerforschten und ungenutzten Mengen vorhanden. Weltweit gibt es wahrscheinlich in gewaltigen Mengen unterirdische Wasserstoffvorräte. Er wurde in zahlreichen Gesteinen in Gebieten jenseits der Sedimentbecken gefunden, in denen Erdöl abgebaut wird.

Erstmals entdeckt wurden Vorkommen von weißem Wasserstoff in den 1970er Jahren. Dabei handelte es sich um Ausgasungen hydrothermaler Systeme. Die Entstehung von weißem Wasserstoff sowie sein Transport in der Erdkruste ist bisher wissenschaftlich noch weitgehend unverstanden. Daher existieren bislang weder Explorationsstrategien noch zuverlässige Potenzialanalysen. Seitdem wurden weitere Vorkommen entdeckt, darunter Quellen, die teils hohe Wasserstoffkonzentrationen aufweisen, Einschlüsse von Wasserstoff in Felsformationen und gelöster Wasserstoff in Grundwasser. Noch unklar ist, ob und inwiefern sich diese Quellen zukünftig technisch und wirtschaftlich nutzen lassen. Dieses Potential wird in wissenschaftlichen Studien sowie mit Probebohrungen untersucht. Neu entdeckte Quellen lassen darauf schließen, dass zumindest manche Quellen förderwürdig sind.

In Frankreich wurden mehrere Quellen identifiziert. Die Geologen Alain Prinzhofer und Eric Derville haben nachgewiesen, dass es in einem Dutzend Ländern, darunter Mali und die USA, große Reservoirs gibt. Ihr Potenzial ist jedoch nach wie vor schwer einzuschätzen.

Nach Abschätzung der Experten der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), die aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen ausgewertet haben, wird auf Grundlage dieser Reaktionsprozesse in den Kerngebieten der Kontinente weltweit jährlich etwa eine Milliarde Kubikmeter Wasserstoff gebildet. Lokal könnten auf diese Weise nutzbare Wasserstoffansammlungen entstanden sein. Fraglich ist allerdings, ob sich diese Mengen auch tatsächlich in Vorkommen angereichert haben und heute verfügbar wären. Die Gründe: Wasserstoffmoleküle können sich leicht verflüchtigen, werden im Untergrund durch Mikroorganismen abgebaut und gehen zudem mineralogische Verbindungen ein. Natürlicher Wasserstoff ist in Bezug auf seine Mengen durch ständige Entstehung und Abbau mit seiner Umgebung in einer Art Gleichgewicht:

Entsehung von natürlichem Wasserstoff

• Radiolyse: Radioaktive Spurenelemente in Gesteinen geben Strahlung ab, die Wasser spalten kann. Dies ist also das Aufspalten von Tiefenwässern unter Einwirkung ionisierender Strahlung aufgrund des natürlichen radioaktiven Zerfalls von Uran, Thorium und Kalium im Untergrund. Der Prozess ist langsam, daher erzeugen insbesondere alte Gesteine höchstwahrscheinlich Wasserstoff
• Serpentinisierung: Bei hohen Temperaturen reagiert Wasser mit eisenreichen Gesteinen zu Wasserstoff. Die schnellen und erneuerbaren Reaktionen, die als Serpentinisierung bezeichnet werden, können den größten Teil der Produktion antreiben. Dies ist also  die Umwandlung von Erdmantelgestein (ultramafisches Gestein) bei Wasserkontakt
• Tiefsitzende Wasserstoffströme aus dem Erdkern oder -mantel können entlang tektonischer Plattengrenzen und Verwerfungen aufsteigen. Aber die Theorie dieser riesigen, tiefen Speicher ist umstritten.
• Bildung von Pyrit (FeS2) aus Eisen(II )- Sulfid (FeS) in sauerstofffreien Bereichen
• Durch Erdbeben verursachte Reibung an silikatischen mineralischen Oberflächen

Jahrzehntelang wurde weißer Wasserstoff von der Erdöl- und Gasindustrie nicht gezielt gesucht, da das Hauptinteresse fossilen Brennstoffen galt. Funde waren oft Zufall. In den letzten Jahren wurden jedoch signifikante Vorkommen in Ländern wie Frankreich, Australien und Mali entdeckt, die das Potenzial dieses natürlichen Energieträgers neu befeuern. Die Entdeckung von "Feenkreisen" in bestimmten Regionen, bei denen es sich um runde, vegetationslose Stellen handelt, wird von Forschern als möglicher Hinweis auf darunterliegende Wasserstoffquellen gesehen.

Neubildung von natürlichem Wasserstoff

In einer geeigneten Umgebung, definiert durch geeignetes Gestein, Vorhandensein von Wasser und ausreichenden Temperature bildet sich Wasserstoff rezent und kontinuierlich neu. Es kann angestrebt werden, ein Gleichgewicht zwischen Förderung und Neubildung herzustellen.

Verlustmechanismen

• Sickerung:  Wasserstoff wandert schnell durch Verwerfungen und Brüche gravitativ getrieben zur Erdoberfläche. Es kann auch durch Felsen diffundieren. Schwache Sickerstellen könnten flache Vertiefungen erklären, die manchmal Feenkreise genannt werden.
• Mikroben In flacheren Boden- und Gesteinsschichten verbrauchen Mikroben Wasserstoff zur Energiegewinnung und produzieren dabei oft Methan.
• Abiotische Reaktionen In tieferen Schichten reagiert Wasserstoff mit Gestein und Gasen zu Wasser, Methan und mineralischen Verbindungen.

Extraktion

• Fallen: Wasserstoff könnte wie Öl und Gas gewonnen werden - durch Bohren in Lagerstätten, die in porösem Gestein unter Salzvorkommen oder anderen undurchlässigen Gesteinsschichten eingeschlossen sind.
• Direkt: Es könnte auch möglich sein, die eisenreichen Quellgesteine direkt anzuzapfen, wenn sie flach und zerklüftet genug sind, um Wasserstoff zu sammeln.
• Verbessert: Die Wasserstoffproduktion könnte durch das Pumpen von Wasser in eisenreiches Gestein angeregt werden.

Nachhaltigkeit und Herausforderungen

Der große Vorteil von weißem Wasserstoff ist seine klimaneutrale Gewinnung. Da er aus natürlichen Lagerstätten gewonnen und nicht durch energieintensive Prozesse erzeugt werden muss, sind die CO2​-Emissionen beim Förderprozess minimal. Dies unterscheidet ihn stark von grauem oder blauem Wasserstoff und macht ihn potenziell nachhaltiger als grünen Wasserstoff, da keine erneuerbare Energie für seine Herstellung verbraucht wird.

Allerdings gibt es noch erhebliche Herausforderungen:

• Unbekannte Reserven: Es ist noch unklar, wie groß die weltweiten Reserven an weißem Wasserstoff tatsächlich sind und ob sie wirtschaftlich erschließbar sind.
• Reinheit: Der gefundene Wasserstoff ist oft mit anderen Gasen wie Methan oder Helium vermischt und muss vor der Nutzung aufwendig gereinigt werden.
• Kommerzielle Machbarkeit: Die Förderung von weißem Wasserstoff steckt noch in den Kinderschuhen. Die technischen Verfahren und die Infrastruktur für die großtechnische Gewinnung und Nutzung müssen erst noch entwickelt werden.

Insgesamt kann natürlicher Wasserstoff in der Erde in großen Mengen vorhanden sei, so dass der zukünftige Bedarf an Wasserstoff zumiundest teilweise durch diesen befriedigt werden kann.

Transport und Speicherung von Wasserstoff

Wasserstoff kann auf verschiedene Art und Weise transportiert (Tanker, Pipelines) und gespeicher werden, von kleinen überirdischen Tanks bis zu großen unterirdischen Aquiferspeichern. Zu beachten sind die besonderen Eigenschaften des Wasserstoffs im Vergleich zu z.B. Methan oder CO_². So ist z.B. erst ab 1.500m Tiefe im Untergrund der hydrostatische Druck ausreichend, um eine gewünschte Wasserstoffdichte von 10kg/m³ zu haben. Speicherkapazitäten aber auch Speicherleistungen (der Ein- uns Ausspeicherung) sind deutlich von den gewählten Speichern abhängig.

Alternativen

• Flüssiger Wasserstoff: Volumetrische Wasserstoffdichte ∼ 70,8 kg/m³ Wasserstoff wird bei sehr niedrigen Temperaturen verflüssigt! T = −252,87 °C
• Wasserstoffgas: Die Speicherung und der Transport von Wasserstoff bei 350 bar bis 700 bar ist die ausgereifteste Methode. „Volumetrische Wasserstoffdichte“ = 39–42 kg/m³ Hochdruck-Wasserstoffgas [700 bar] „Gravimetrische Energiedichte“ = 120–142 MJ/kg Molmasse = 2,016 g/mol.
• Verflüssigtes oder komprimiertes synthetisches Erdgas (SNG): Mit abgeschiedenem CO₂ und grünem Wasserstoff können wir SNG produzieren. 'CO₂ eingefangen' +4[H₂] ⇒ [CH₂]+2[H₂O] [Sabatier-Reaktion] Die Speicher- und Lieferinfrastruktur für verflüssigtes und komprimiertes Erdgas ist vorhanden und ausgereift.
• Synthetische Kraftstoffe: [2n+1]H₂ + nC0 ⇒ CnH[2n+2] + nH₂0 [Fischer-Tropsch-Reaktion] Wenn man „bestehende Speicher- und Transportmethoden“ nutzen möchte, sind synthetische Kraftstoffe die Lösung.
• Methanol [CH₃OH]: Methanol kann aus Biomasse oder grünem Wasserstoff und abgeschiedenem CO₂ gewonnen werden. Durch die Umstellung auf erneuerbares Methanol können wir seine Verwendung als Rohstoff und Kraftstoff ausweiten und gleichzeitig die Netto-CO₂-Neutralitätsziele erreichen. CH₃OH ⇔ CO + 2[H₂] CO + H₂0 ⇒ CO₂ + H₂ „Methanol gravimetrischer“ Wasserstoffgehalt [Gew.-%] ⇒ 12.1 Methanol-Wasserstoff-„Dichte“ [kg/m³] ⇒ 95,04-99.
• Ammoniak [NH₃]: Ammoniak wird als Rohstoff, Schiffstreibstoff und zur Stromerzeugung verwendet. Trotz seiner potenziellen Toxizität und Korrosivität gibt es etablierte Sicherheitsprotokolle für seine Handhabung. Ammoniak (NH₃) wird durch das Haber-Bosch-Verfahren durch die Kombination von Wasserstoff und Stickstoff hergestellt. 2NH₃ ⇔ N₂ + 3[H₂] Gravimetrischer Wasserstoffgehalt von flüssigem NH₃ [Gew.-%] = 17,65 Temperatur [°C] ≤650 Dichte von flüssigem NH3-Wasserstoff [kg/m³] = 107,7-120 Druck [bar] ≤400.
• Flüssiger organischer Wasserstoffträger (LOHC): LOHCs können bei atmosphärischem Druck und atmosphärischer Temperatur gelagert werden. DBT/ (PDBT) (C21H₂O/ С21H33), C14H13N, C10H8/ C10H18, MCH/ C7H8/ C7H14, C6H6/ C6H12 sind vielversprechende LOHCs.
• Ameisensäure [CH₂O₂], Isopropanol [C₃H8O]: Hohe Wasserstoffdichte und Gehalt an Ameisensäure und Isopropanol - 53 kg/m³ und 25,9 kg/m³ für die volumetrische Dichte und 4,3 Gew.-% bzw. 3,3 Gew.-% für den gravimetrischen Gehalt.
• Poröse Materialien auf Kohlenstoffbasis: Verschiedene Materialien wie Kohlefaser 21, Nanoröhren, Aerogel und Aktivkohle werden für die poröse Wasserstoffspeicherung erforscht, mit Potenzial für eine kommerzielle Nutzung.
• Metallorganisches Gerüst [MOF]: MOFs, hybride organisch-anorganische und kristalline poröse Materialien, können basierend auf ihrer Struktur, Porenumgebung und Funktion auf bestimmte Wasserstoffspeicherbedingungen zugeschnitten werden.
• Metallhydride: Metallhydride entstehen, wenn Metallatome mit Wasserstoff reagieren, und diese Materialien sind attraktiv für die Wasserstoffspeicherung. NaAlH₄, LiH₂ABH₃, LiAlH₄, LaNi₅H₆, NaBH₃CN, Mg(BH₄)₂, LiBH₄, NaBH₄, KAlH₄, CaH₂, NH₄BH₃ sind Beispiele für Metallhydride.

Bezug zur Geothermie

Der Wasserstoff steht im Wärmemarkt im Wettbewerb mit der Geothermie. Im Bereich der Niedertemperaturwärme ist er jedoch nicht wettbewerksfähig. Zu beachten sind hier auch die erheblichen Gefahren, die von dem hochexplosiven Gas ausgehen und die Klimawirksamkeit beim Auftreten unvermeidlicher Leckagen. Wasserstoff gehört nicht in die Wohnbebauung und auch nicht in die industrielle Nutzung bei Temperauren bis zu 200 ºC. Auch bei höheren Temperaturen (Zementindustrie, Glasherstellung) ist meist eine direkte elektrische Bezeihung wirtschaftlicher. Wasserstoff entweicht leicht aus Speichern und anderen Infrastruktureinrichtungen wie Leitungen, Ventilen, Pumpstationen. Er steigt auch von unterirdischen Anlagen  gravitativ getrieben zur Erdoberfläche, wo er dann in der Atmosphäre ein klimaschädliches Gas ist. Dort ist er dann etwa 11-mal klimaschädlicher als CO₂.

Eine Nutzung von Wasserstoff im Wärmemarkt kann nur durch eine erhebliche und dauerhafte staatliche Subventionierung ermöglicht werden. Auch mit grünem Wasserstoff betriebene Gaskraftwerke werden nur etwa 20-30% des Stroms wieder erzeugen können, der ursprünglich zur Wasserstofferzeugung eingesetzt wurde, 70-80% der eingesetzten Energie gehen bei diesem Technologieansatz zwangsläufig verloren.

Koproduktion

Genau wie bei vielen anderen (auch kritischen) Rohstoffen ist auch beim geogenen Wasserstoff eine Koproduktion mit Geothermie denkbar, insbesondere da eben dieser Wasserstoff genau wie die Geothermische Wärme mit Methoden des Bohrlochbergbaus (Fluidbergbaus) gewonnen wird. Auch wenn kein Wärmeverbraucher in der Nähe ist könnte der geothermisch gewonnene Strom und die geothermisch gewonnen Wärme für die Prozesse zur Aufbereitung und Weiterverarbeitung des Wasserstoffs genutzt werden. So kann die ganze Produktion klimaneutral erfolgen.

Quelle

Teilweise Gemini, überarbeitet.

Weblinks

https://www.youtube.com/watch?v=VnDtQg3bN_Q 

https://de.wikipedia.org/wiki/Natürlicher_Wasserstoff

https://www.youtube.com/watch?v=8EpmMxvt96Y 

https://www.science.org/content/article/hidden-hydrogen-earth-may-hold-vast-stores-renewable-carbon-free-fuel

https://www.golem.de/news/wasserstoff-natuerliche-quellen-sollen-angezapft-werden-2211-169876.html

https://www.ingenieur.de/fachmedien/bwk/erneuerbare-energien/die-natur-liefert-kostenlos-wasserstoff/

Literatur

Franke, Dieter, Martin Blumenberg und Martin Pein, Wasserstoffvorkommen im geologischen Untergrund, Commodity TopNews 63, 2023

McCollom, T. & Seewald, J. (2013): Serpentinites, Hydrogen, and Life. – In: Elements, 9, 129-134. https://doi.org/10.2113/gselements.9.2.129.

Lin, L.-H., Hall, J., Lippmann-Pipke, J., Ward, J. A., Sherwood Lollar, B., DeFlaun, M., Rothmel, R., Moser, D., Gihring, T.M., Mislowack, B. & Onstott, T.C. (2005): Radiolytic H2 in continental crust: Nuclear power for deep subsurface microbial communities. – I n: Geochemistry Geophysics, Geosystems 6(7). https://doi.org/10.1029/2004gc000907.

Drobner, E., Huber, H., Wächtershäuser, G., Rose, D. & Stetter, K. O. (1990): Pyrite formation linked with hydrogen evolution under anaerobic conditions. – In: Nature, 346; 742–744.https://doi.org/10.1038/346742a0.

Hirose, T., Kawagucci, S. & Suzuki, K. (2011): Mechanoradical H2 generation during simulated faulting: Implications for an earthquake- driven subsurface biosphere. – In:
Geophysical Research Letters, 38. doi.org/10.1029/2011gl048850.

Nandi, R. & Sengupta, S. (1998): Microbial Productionof Hydrogen: An Overview. Critical Reviewsin Microbiology, 24:1; 61–84. doi.org/10.1080/10408419891294181.

Literatur

Zu Literatur siehe:

• https://www.geothermie.de/bibliothek/links-und-infosysteme/literaturdatenbank oder
• https://www.geothermie.de/bibliothek/links-und-infosysteme/konferenzdatenbank

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