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Was macht den Wasserstoff grün?

Eigentlich hat Wasserstoff schon eine jahrhundertelange Tradition. 1766 vom englischen Chemiker Henry Cavendish entdeckt und seit über 100 Jahren in industrieller Verwendung, wird dem energiereichen Gas in der Zukunft der Mobilität eine wesentliche Rolle zugesprochen. Dass es aber auch in der Industrie – und zwar vermutlich schon rascher – zu einer Reduktion des CO2 –Anteils helfen kann, ist heute aktueller denn je.

Die Attraktivität von Wasserstoff ist ungebrochen: Wasserstoff hat den höchsten Energieinhalt pro Kilogramm aller uns zur Verfügung stehenden Energieträger, ist weder selbstzündend noch giftig, und aus Autos, Bussen oder LKWs mit Wasserstoffantrieb kommt aus dem Auspuff nur mehr Wasserdampf. 

Auch in der Industrie ist Wasserstoff längst angekommen. In Raffinerien weltweit werden jedes Jahr Millionen von Tonnen Wasserstoff eingesetzt, um schwefelfreien Diesel und Benzin zu erzeugen. In petrochemischen Anlagen werden u.a. mit Hilfe von Wasserstoff wichtige Anwendungseigenschaften von Kunststoff festgelegt. Insgesamt ortet die International Energy Agency (IEA), dass aktuell 70 Megatonnen Wasserstoff jährlich produziert werden und stellt gleichwohl fest, dass „die Zeit reif ist, das Potenzial von Wasserstoff für eine saubere, sichere & leistbare Energiezukunft zu nutzen.“ („The Future of Hydrogen“Report, 2019, IEA)

Im „grünen“ Wasserstoff liegen die Chance

Dabei gibt es grundlegend zwei Varianten, wie Wasserstoff gewonnen werden kann, wie Michael-Dieter Ulbrich weiß, Senior Advisor  in der Einheit Business Transformation in der OMV. „Wir unterscheiden heute zwischen traditionell aus Kohlewasserstoffen wie Erdgas hergestellten Wasserstoff und erneuerbarem, „grünen“ Wasserstoff, der hauptsächlich im Elektrolyse-Verfahren durch Spaltung von Wasser mit nachhaltig hergestelltem Strom z.B. aus Windenergie oder Photovoltaik gewonnen wird.“ Letzteres Verfahren ist laut IEA verantwortlich für nur 2% des weltweit hergestellten Wasserstoffs, Die CO2-freie und nachhaltige Herstellung von H2 kann in Zukunft eine große Rolle beim Energiewandel spielen, so Michael-Dieter. 

Ich bin überzeugt, dass CO2-neutraler bzw. reduzierter Wasserstoff eine zentrale Rolle bei der Dekarbonisierung der energieintensiven Industrie und des Verkehrs spielen kann. Hierbei wird eine technologieoffene, auf die CO2-Vermeidung fokussierte Vorgehensweise zum Erfolg führen.


CO2 Reduktion in der Wasserstoff-Herstellung ist möglich

Aber warum sollte er denn grün sein, der Wasserstoff? Bei der traditionellen H2-Herstellung mit dem sogenannten Steam-Reforming wird der im Kohlenwasserstoff enthaltene Kohlenstoff zu CO2-umgewandelt, welcher bei diesem Prozess zu CO2-Emissionen führt (ca. 10 kg CO2 pro kg H2). Um den CO2-Fußabdruck in der Wasserstoff-Herstellung zu reduzieren, schickt Michael-Dieter neben der Elektrolyse noch weitere Technologien ins Rennen:

Zum Beispiel gibt es Möglichkeiten, das entstandene CO2 im Steam-Reforming Prozess nicht als Emission abzugeben, sondern abzutrennen und chemisch weiter zu verarbeiten, zum Beispiel für die Herstellung von Alkoholen, die zur Treibstoff weiterverarbeitet werden können. Eine weitere, vielversprechende Alternative stellt die Spaltung von Erdgas in Wasserstoff und Koks mit dem sogenannten Pyrolyse-Verfahren dar. „Dieses Verfahren ist noch in der Entwicklung-Phase, zeichnete sich jedoch durch einen deutlich geringeren Energieaufwand insbesondere im Vergleich zu Elektrolyse von Wasser aus“, so Michael-Dieter. Neben grünem Wasserstoff wird der CO2-neutrale oder CO2-reduzierte Wasserstoff aus diesen beiden Verfahren ein wichtiger Baustein für die Erreichung unserer CO2-Reduktionsziele sein.

Wasserstoff als Zukunftsmodell der ganzen Wertschöpfungskette

An all diesen Dingen arbeiten Michael-Dieter Ulbrich und seine Kollegen bei der OMV aktuell. Das Ziel: Die gesamte Energie-Wertschöpfungskette mit nachhaltigem Wasserstoff im Praxiseinsatz weiterzuentwickeln und zu optimieren. Das beginnt bei grüner Stromversorgung, geht weiter mit dem Betrieb einer Elektrolyse, der Nutzung von grünem H2 in der Raffinerie und der Versorgung von Wasserstoff-Tankstellen bis zur Betankung kommerziell betriebener Buslinien. Mit dabei ist auch der Verbund, mit dem gemeinsam in Zusammenarbeit mit WIVA P&G an der Energiezukunft geforscht wird.

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