Die Zukunft entfesseln: flüssiger Wasserstoff als saubere Energielösung

Die Nachfrage nach sauberen Energielösungen war noch nie so groß wie heute. Einer der vielversprechendsten Kandidaten in diesem Bereich ist kryogener Wasserstoff – also Wasserstoff, der auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt wird, sodass er in flüssigem Zustand gespeichert werden kann.

Flüssiger Wasserstoff als Energieträger bedeutet eine Revolution in der Energieproduktion sowie in der Art und Weise, wie wir Energie zukünftig speichern und nutzen werden. Wir möchten diese Revolution vorantreiben. Das internationale Innovationsnetzwerk „KryoH2“, welches sich aktuell in Planung befindet, soll Akteure aus dem Bereich des kryogenen Wasserstoff zusammenbringen, um gemeinsam umsetzbare Lösungen zu verschiedensten Themenfeldern zu entwickeln. Gefördert wird es durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM).

Was macht flüssigen Wasserstoff so besonders?

Grüner Wasserstoff kann unter Verwendung erneuerbarer Energiequellen klimafreundlich produziert werden: Kohlenstoffemissionen werden erheblich reduziert. Wasserstoff bietet darüber hinaus vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in Brennstoffzellen, als Kraftstoff für die Luft- und Raumfahrt und die Automobilindustrie sowie in der großskaligen Energiespeicherung. In flüssiger Form steht Wasserstoff aus mehreren Gründen an der Spitze der Energieinnovation.

Hohe Energiedichte
Flüssiger Wasserstoff bietet im Vergleich zu anderen Speicherverfahren eine höhere Energiedichte. Dies macht ihn zu einer überlegenen Wahl für verschiedene Anwendungen, von Transport bis zur Energieerzeugung. 

Effizienter  Transport
In flüssiger Form kann Wasserstoff in größeren Mengen über längere Entfernungen transportiert werden. Dies ist besonders relevant für die Versorgung von Infrastrukturen, die weit von den H2-Produktionsstätten entfernt sind. 

Speicherung
Flüssiger Wasserstoff eignet sich für die platzsparende Speicherung in isolierten Tanksystemen. Dies hilft saisonale Schwankungen in der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne auszugleichen.

Welche Herausforderungen gibt es bei der Nutzung von Flüssigwasserstoff?

Die Nutzung von flüssigem Wasserstoff bietet enorme Potenziale, doch sie bringt auch einige wesentliche Herausforderungen mit sich, die es zu bewältigen gilt.

Kryogene Lagerungsanforderungen
Eine der Hauptherausforderungen von Flüssigwasserstoff ist die Notwendigkeit kryogener Lagerung. Temperaturen unter –252,87°C aufrechtzuerhalten, erfordert spezielle Ausrüstung, die teuer und energieintensiv sein kann. Diese Anforderung stellt eine logistische Herausforderung für eine weitverbreitete Einführung dar.

Energieintensive Produktion
Der Prozess der Verflüssigung von Wasserstoff ist energieintensiv und umfasst mehrere Stufen der Kühlung und Kompression. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die für die Verflüssigung verwendete Energie aus erneuerbaren Quellen stammt, um die insgesamt positiven Umweltauswirkungen von Flüssigwasserstoff zu erhalten.

Sicherheitsbedenken
Wasserstoff ist hochentzündlich, seine Lagerung und Handhabung erfordern strenge Sicherheitsmaßnahmen. Obwohl Flüssigwasserstoff bei korrekter Verwaltung im Allgemeinen sicher ist, erfordert das Risiko von Lecks und Explosionen eine sorgfältige Gestaltung und den Betrieb von Lager- und Transportsystemen.

Wo kann kryogener Wasserstoff eingesetzt werden?

Flüssiger Wasserstoff ist weit mehr als nur ein theoretisches Konzept; er stellt eine praktische und zukunftsweisende Lösung dar. Trotz bestehender Herausforderungen sieht die Zukunft von Flüssigwasserstoff vielversprechend aus. Technologische Innovationen und der Ausbau der Infrastruktur überwinden nach und nach die aktuellen Hindernisse und machen flüssigen Wasserstoff zu einer zunehmend praktikablen Energielösung. Hier sind einige Schlüsselbereiche, in denen Flüssigwasserstoff eine bedeutende Rolle spielt oder voraussichtlich spielen wird:

Mobilität

Luft- und Raumfahrt
Kryogener Wasserstoff wird aufgrund seiner hohen Energiedichte und sauber verbrennenden Eigenschaften als Raketentreibstoff verwendet. Sowohl NASA als auch ESA nutzen seit Jahrzehnten flüssigen Wasserstoff in ihren Raumfahrtmissionen.

Schwerlastverkehr
Wasserstoff-Brennstoffzellen können in Fahrzeugen eingesetzt werden und bieten so eine emissionsfreie Alternative zu herkömmlichen Benzinmotoren. Flüssiger Wasserstoff kann in diesen Brennstoffzellen verwendet werden und bietet längere Reichweiten und schnellere Betankungszeiten. Hier bieten vor allem Schwerlastverkehr und LKW eine optimale Nutzung der Vorteile des flüssigen Wasserstoffs.

Eisenbahnen und Züge
Die Eisenbahnindustrie erforscht Flüssigwasserstoff als saubere Energiequelle für Züge. Wasserstoffbetriebene Züge, wie sie in Europa entwickelt und getestet werden, können Diesellokomotiven ersetzen, Emissionen reduzieren und die Luftqualität verbessern. Flüssiger Wasserstoff bietet eine hohe Energiedichte, die für Langstreckenreisen entscheidend ist.

Schifffahrt
Die Schifffahrtsindustrie erforscht die Nutzung von kryogenem Wasserstoff als Treibstoff für Schiffe, um die Umweltauswirkungen des Seeverkehrs zu reduzieren.

Heizung in Wohn- und Gewerbegebäuden

Wasserstoff kann in Heizsystemen für Wohn- und Gewerbegebäude verwendet werden und bietet eine saubere Alternative zu Erdgas und anderen fossilen Brennstoffen.

Stromerzeugung und Netzstabilität

Integration erneuerbarer Energien
Wasserstoff kann eine Schlüsselrolle bei der Integration erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz spielen, indem überschüssige Energie gespeichert und freigesetzt wird, wenn die Nachfrage hoch ist.

Notstromversorgung
Flüssigwasserstoff kann als Notstromquelle für kritische Infrastrukturen verwendet werden, um Zuverlässigkeit und Kontinuität der Dienstleistungen bei Stromausfällen zu gewährleisten.

Warum ein Netzwerk, welches sich mit flüssigem Wasserstoff auseinandersetzt?

Das geplante ZIM-Netzwerk „KryoH2“ zielt darauf ab, eine vielfältige Gruppe von Partnern aus Wissenschaft, Industrie und Forschungseinrichtungen zusammenzubringen. Unser Ziel ist es, Zusammenarbeit und Innovation im Bereich des kryogenen Wasserstoffs zu fördern. Durch die Bündelung unserer Kräfte können wir technische Herausforderungen bewältigen, die Wissenschaft voranbringen und die Kommerzialisierung dieser bahnbrechenden Technologie beschleunigen.

Welche Ziele hat das Innovationsnetzwerk „KryoH2“?

Das ZIM-geförderte Netzwerk „KryoH2“ hat sich ambitionierte Ziele gesetzt, um die Entwicklung und Anwendung von flüssigem Wasserstoff voranzutreiben:

Gemeinsame Forschungsprojekte
Durch die Bündelung von Ressourcen und Fachwissen werden Netzwerkteilnehmer an fortschrittlichen und möglicherweise geförderten Forschungsprojekten arbeiten, die zentrale Herausforderungen der kryogenen Wasserstofftechnologie adressieren.

Förderung des Austauschs
Regelmäßige Workshops, Seminare und Netzwerktreffen werden organisiert, um den Austausch von Ideen, Forschungsergebnissen und Best Practices unter den Netzwerkteilnehmern zu fördern.

Technologische Fortschritte
Durch gemeinsame Anstrengungen wollen wir die Grenzen der aktuellen Technologie verschieben und effizientere, sicherere und kostengünstigere Lösungen für die Speicherung und Nutzung von kryogenem Wasserstoff entwickeln.

Warum dem internationalen Wasserstoff-Netzwerk beitreten?

Der Beitritt zum Innovationsnetzwerk „KryoH2“ bietet eine Vielzahl von Vorteilen und Möglichkeiten, um die Entwicklung und Anwendung von flüssigem Wasserstoff voranzutreiben:

Zugang zu Fachwissen
Zusammenarbeit mit führenden Experten auf dem Gebiet des kryogenen Wasserstoffs und Einblicke in deren Forschung und Erfahrungen gewinnen.

Finanzierungsmöglichkeiten
Erhöhen Sie Ihre Chancen, Forschungs- und Entwicklungsfördermittel durch ein starkes, einheitliches Netzwerk und durch die Unterstützung der EurA AG zu sichern.

Innovationszentrum
Werden Sie Teil eines Innovationsökosystems, das Kreativität, Problemlösung und technologische Durchbrüche fördert.

Netzwerken
Knüpfen Sie Kontakte zu Branchenführern, Forschern und Entscheidungsträgern, die die Zukunft der Energie gestalten.

Sie möchten nähere Informationen?

Wir suchen aktiv nach Partnern, die unsere Vision einer nachhaltigen Zukunft durch kryogenen Wasserstoff teilen. Ob Forschungseinrichtung oder Unternehmen – Ihre Teilnahme ist von unschätzbarem Wert. Durch den Beitritt zum „KryoH2“-Innovationsnetzwerk haben Sie die Möglichkeit, an der Spitze dieser transformierenden Technologie zu stehen. Lassen Sie uns gemeinsam das volle Potenzial von kryogenem Wasserstoff freisetzen, Innovationen, Forschung und Entwicklung vorantreiben. Ihr Fachwissen, Ihre Ideen und Ihr Engagement sind der Schlüssel zu einer grüneren Zukunft.

Um weitere Informationen zu erhalten, kontaktieren Sie gerne unsere Wasserstoff-Experten. Gemeinsam können wir bedeutende Fortschritte hin zu einer saubereren, effizienteren Energielandschaft machen.

Text: Dr. Denis Öhl