Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

1 Einleitung: Rettet Wasserstoff das Klima?
Tank

Teil 5 | Speicherung von Wasserstoff

Im Zuge der Energiewende liegt die wesentliche Rolle des Wasserstoffs in der Speicherung von Energie. Die Speicherung eines jeden Energieträgers ist insofern problembehaftet, als sich Energie nicht so einfach „einsperren“ lässt. Energie will frei sein und fließt, wann immer möglich, vom höheren zum niedrigeren Level – sei es in Bezug auf die Temperatur, den Druck oder das elektrische Potenzial.

Energiespeicher sind dementsprechend hohen Belastungen ausgesetzt. Sie müssen:

  • Energie mit möglichst hoher Dichte speichern, was insbesondere bei gasförmigen Energieträgern mit hohen Ansprüchen an Druck- und Temperaturfestigkeit einhergeht
  • äußeren, mechanischen Einwirkungen standhalten
  • eine Beförderung mit Erschütterungen und Schwingungen aushalten (bei transportablen Behältern)

Die gängigste Technik zur Speicherung heute gebräuchlicher Energieträger sind drucklose Tanks zur Aufnahme flüssiger Kraftstoffe (z. B. Benzin, Diesel, Öl). Ein ebenfalls seit über hundert Jahren erprobtes Verfahren ist die Speicherung von Gasen in Druckbehältern (z. B. Erdgas, Flüssiggas). Technisch realisierbar, aber deutlich aufwendiger ist die Kryogentechnik, mithilfe derer Medien, die bei Umgebungstemperatur gasförmig sind, bei sehr tiefen Temperaturen in flüssiger Form gespeichert werden können.

Im Fall von Wasserstoff haben viele Wissenschaftler lange nach der besten Alternative gesucht. An einigen Verfahren wird immer noch intensiv geforscht, andere Vorhaben wurden hingegen inzwischen verworfen.

Für den mobilen Einsatz gibt es heute drei denkbare Optionen:

  • die Speicherung in Druckbehältern (s. Kap. 5.1)
  • die Speicherung in vakuumisolierten Kryogenbehältern (s. Kap. 5.2)
  • die Einlagerung in Metallhydriden (s. Kap. 5.3)

Für den stationären Einsatz kommen noch die Einlagerung in Kavernen und die Nutzung der bestehenden Speicher- und Netzinfrastruktur für Erdgas hinzu.

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